DD296077A5

DD296077A5 - Verfahren zur herstellung von benzimidazolen

Info

Publication number: DD296077A5
Application number: DD89335979A
Authority: DD
Inventors: Arne E Braendstroem; Per L Lindberg; Carl I Starke; Gunnel E Sunden
Original assignee: ��@��k��
Priority date: 1988-12-22
Filing date: 1989-12-20
Publication date: 1991-11-21
Also published as: DE68917738D1; CN1043714A; PH27257A; NO178338B; AU636866B2; WO1990006926A1; DE68917738T2; CN1028232C; JPH04502462A; HU901085D0; AU4817690A; ATE110379T1; YU242589A; FI913036A0; IL92797A; DK122391A; SE8804628D0; GR1000318B; LTIP1722A; JP2793907B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Benzimidazolen, die fuer die Verwendung in der Humanmedizin und Veterinaermedizin fuer therapeutische Zwecke zu Praeparaten verarbeitet werden. Durch das erfindungsgemaesze Verfahren werden * physiologisch vertraegliche Salze hiervon sowie optische Enantiomere hiervon hergestellt.{Verfahren; Herstellung; Benzimidazolderivate; Humanmedizin; Veterinaermedizin; therapeutische Zwecke; Praeparate; Magensaeureinhibitoren}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die du rch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Benzimidazole können für die Verwendung in der Humanmedizin und Veterinärmedizin zu Magensäuresekretion hemmenden Präparaten verarbeitet werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Benzimidazolderivate, die für die Hemmung der Magensäuresekretion bestimmt sind, sind in zahlreichen Patentschriften beschrieben. Unter diesen können die GB1500043, die GB1525958, die US4182766, die EP5129, die BE890024, die EP0134400, die EP0175464, die EP0174726, die EP208452 und Derwent abstract 87-294449/42 erwähnt werden. Benzimidazolderivate, die für die Verwendung bei der Behandlung oderzurVerhinderung spezieller Magen-Darm-Entzündungserkrankungen vorgeschlagen werden, sind in der EP-A-O045200 beschrieben.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Herstellung neuer Benzimidazole mit einem hohen Grad an biologischer Verfügbarkeit.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von die Magensäuresekretion hemmenden Verbindungen mit hohem Grad an biologischer Verfügbarkeit und außerdem großer Aktivität bei der Magensäuresekretionhemmung sowie mit großer chemischer Beständigkeit bei neutralem pH-Wert.

Diese Verbindungen sind 5-Chlor-2-[[(3,4-dimethoxy-2-pyridinyl)-methyl]-sulfinyl]-1 H-benzimidazol und dessen physiologisch verträgliche Salze und optische Enantiomere.

Die erfindungsgemäßen Benzimidazole können zur Verhinderung und Behandlung von Magengeschwüren verwendet werden. Die Erfindung betrifftauch die Verwendung der Verbindungen nach der Erfindung, besonders der therapeutisch verträglichen Salze zur Hemmung der Magensäuresekretion bei Säugetieren einschließlich Menschen. In allgemeinerem Sinne können die Verbindungen nach der Erfindung zur Verhinderung und Behandlung von Magen-Darm-Entzündungen und von in Beziehung zur Magensäure stehenden Erkrankungen bei Säugetieren einschließlich Menschen verwendet werden, wie von Gastritis, Magengeschwüren, Zwölffingerdarmgeschwüren und Rückfluß-Esophagitis. Weiterhin können die Verbindungen zur Behandlung auch anderer Magen-Darm-Störungen benutzt werden, wo eine Wirkung gegen Magensäuresekretion erwünscht ist, wie bei Patienten mit Gastrinoma und bei Patienten mit akutem oberem Magen-Darm-Bluten. Sie können auch bei intensiv pflegebedürftigen Patienten und prä- und postoperativ benutzt werden, um Säureverlangen und Streßgeschwürbildung zu verhindern. Die Verbindungen nach der Erfindung können auch für eine Behandlung oder Prophylaxe von Entzündungen bei Säugetieren einschließlich Menschen verwendet werden, besonders für jene, die mit Lysozym-Enzymen zu tun haben. Bedingungen, die besonders erwähnt werden können, sind rheumatoide Arthritis und Gicht. Die Erfindung betrifftauch pharmazeutische Zusammensetzungen, die die Verbindungen nach der Erfindung einschließlich dertherapeutisch verträglichen Salze als Wirkstoff enthalten. Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen, neue Zwischenprodukte bei der Herstellung der Verbindungen sowie die Verwendung der aktiven Verbindungen zur Herstellung pharmazeutischer Präparate für medizinische Anwendung.

Es wurde gefunden, daß untersuchte 2-[{2-Pyridinylmethyl)-sulfinyl]-1 H-benzimidazole starke Verschiedenheit der biologischen Verfügbarkeit sowie der Stärke und Beständigkeit haben und daß es schwierig ist, Verbindungen zu benennen, die alle drei vorteilhaften Eigenschaften besitzen. Es gibt keinen Hinweis im Stand der Technik, wie man Verbindungen mit dieser Eigenschaftskombination bekommt.

Es wurde jedoch gefunden, daß die Verbindungen nach der Erfindung eine überragend hohe biologische Verfügbarkeit besitzen, dennoch aber sehr wirksam zur Hemmung der Magensäuresekretion sind und eine große chemische Beständigkeit in Lösung bei neutralem pH-Wert haben. Somit können die Verbindungen nach der Erfindung für die oben angegebenen Indikationen bei Säugetieren einschließlich Menschen verwendet werden.

Die Verbindungen nach der Erfindung haben ein asymmetrisches Zentrum am Schwefelatom, so daß zwei optische Isomere (Enantiomere) existieren. Sowohl die reinen Enantiomeren, als auch die racemischen Gemische (50% jedes Enantiomeren) und die ungleichen Gemische der beiden liegen innerhalb des Erfindungsgedankens. Die Erfindung erstreckt sich auch auf eine Zwischenproduktverbindung und Verfahren zur Herstellung derselben.

Die Verbindungen nach der Erfindung können nach dem folgenden Verfahren hergestellt werden:

Man oxidiert 5-Chlor-2-[[(3,4-dimethoxy-2-pyridinyl)-methyl]-thio]-1 H-benzimidazol, um die Grundverbindung nach der Erfindung zu bekommen. Die Oxidation kann unter Verwendung eines Oxidationsmittels, wie Salpetersäure, Wasserstoffperoxid (gegebenenfalls in Gegenwart von Vanadinverbindungen), Persäure, Perester, Ozon, Distickstofftetraoxid, Jodosobenzol, N-Halogensuccinimid, I-Chlorbenzotriazo^tert-Butylhypochlorit, Diazabicyclo-ß^^I-octan-Brom-Komplex, Natriummetaperjodat, Selendioxid, Mangandioxid, Chromsäure, Cerammoniumnitrat, Brom, Chlor und Sulfurylchlorid, durchgeführt werden. Die Oxidation findet gewöhnlich in einem Lösungsmittel, wie in halogenierten Kohlenwasserstoffen, Alkoholen, Ethern oder Ketonen, statt.

Die Oxidation kann auch enzymatisch durch Verwendung eines oxidierenden Enzyms oder mikrobiologisch durch Verwendung eines geeigneten Mikroorganismus durchgeführt werden.

Je nach den Verfahrensbedingungen und den Ausgangsmaterialien wird die Verbindung nach der Erfindung entweder in neutraler Form oder in Salzform erhalten. Sowohl die neutrale Verbindung als auch die Salze derselben liegen innerhalb des Erfindungsgedankens. So können die basischen, neutralen oder gemischten Salze als Hämi-, Mono-, Sesqui- oder Polyhydrate erhalten werden.

Alkalische Salze der Verbindung nach der Erfindung sind beispielsweise Salze mit Li⁺, Na⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺ und N⁺(R)₄, worin R C]_4-Alkyl ist. Besonders bevorzugt sind die Na⁺-, Ca²⁺- und Mg²⁺-Salze. Speziell bevorzugt sind die Na⁺- und Mg²⁺-Salze. Solche Salze können durch Umsetzung der Verbindung mit einer Base hergestellt werden, die in der Lage ist, das erwünschte Kation freizusetzen.

Beispiele von Basen, die solche Kationen freisetzen, und Beispiele von Reaktionsbedingungen sind nachfolgend angegeben.

a) Salze, worin das Kation Li⁺, Na⁺oder K⁺ ist, werden durch Behandlung der Verbindung nach der Erfindung mit LiOH, NaOH oder KOH in einem wäßrigen oder nichtwäßrigen Medium oder mit LiOR, LiNH₂, LiNR₂, NaOR, NaNH₂, NaNR₂, KOR, KNH₂ oder KNR₂, worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, in einem nichtwäßrigen Medium hergestellt.

b) Salze, worin das Kation Mg²⁺oder Ca²⁺ist, werden durch Behandlung der Verbindung nach der Erfindung mit Mg(OR)₂, . Ca(OR)₂ oder CaH₂, worin R eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, in einem nichtwäßrigen Lösungsmittel, wie einem Alkohol (nur für die Alkoholate), z.B. ROH, oder in einem Ether, wie Tetrahydrofuran, hergestellt.

Erhaltene Racemate können in die reinen Enantiomeren getrennt werden. Dies kann nach bekannten Methoden geschehene. B. aus racematischen diastereomeren Salzen mit Hilfe der Chromatographie oder fraktionierten Kristallisation. Die in den Zwischenproduktbeispielen beschriebenen Ausgangsmaterialien können nach an sich bekannten Verfahren erhalten werden.

Für klinische Verwendung werden die Verbindungen nach der Erfindung in pharmazeutische Formulierungen für orale, rektale, parenterale oder andere Verabreichung eingearbeitet. Die pharmazeutische Formulierung enthält die Verbindung nach der Erfindung normalerweise in Kombination mit einem pharmazeutisch verträglichen Trägermaterial. Das Trägermaterial kann in der Form eines festen, halbfesten oder flüssigen Verdünnungsmittels oder einer Kapsel vorliegen. Diese pharmazeutischen Präparate sind ein weiterer Gegenstand der Erfindung. Gewöhnlich liegt die Menge an Wirkstoff zwischen 0,1 und 95 Gew.-% des Präparates, zwischen 0,2 und 20Gew.-% bei Präparaten für parenterale Verwendung und zwischen 1 und 50Gew.-% bei Präparaten für orale Verabreichung.

Bei der Herstellung pharmazeutischer Formulierungen, die die Verbindungen nach der vorliegenden Erfindung enthalten, in der Form von Dosierungseinheiten für orale Verabreichung kann die ausgewählte Verbindung mit einem festen, pulverförmigen Trägermaterial, wie Lactose, Saccharose, Sorbit, Mannit, Stärke, Amylopectin, Cellulosederivaten, Gelatine oder einem anderen geeigneten Trägermaterial, stabilisierenden Substanzen, wie alkalischen Verbindungen, z. B. Carbonaten, Hydroxiden und Oxiden von Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium und dergleichen sowie Schmiermitteln, wie Magnesiumstearat, Cacliumstearat, Natriumstearylfumarat und Polyethylenglycolwachsen, vermischt werden. Das Gemisch wird dann zu Granalien verarbeitet oder zu Tabletten verpreßt. Granalien und Tabletten können mit einem Darmüberzug versehen werden, der den Wirkstoff gegen säurekatalysierten Abbau schützt, so lange die Dosierungsform im Magen bleibt. Der Darmüberzug wird unter pharmazeutisch verträglichen Darmüberzugsmaterialien, wie Bienenwachs, Schellack oder anionischen filmbildenden Polymeren, wie Celluloseacetatphthalat, Hydroxypropylmethylcellulosephthalat, teilweise methylveresterten Methacrylsäurepolymeren und dergleichen, wenn bevorzugt in Kombination mit einem geeigneten Weichmacher, ausgewählt. Zu dem Überzug können verschiedene Farbstoffe zugegeben werden, um unter Tabletten oder Granalien mit unterschiedlichen Wirkstoffen oder mit unterschiedlichen Mengen des vorhandenen Wirkstoffes zu unterscheiden.

Weiche Gelatinekapseln können mit Kapseln hergestellt werden, die ein Gemisch des Wirkstoffes nach der Erfindung, von Pflanzenöl, Fett oder einem anderen geeigneten Träger für weiche Gelatinekapseln enthalten. Weiche Gelatinekapseln können auch, wie oben beschrieben, mit einem Darmüberzug versehen werden. Harte Gelatinekapseln können Granalien oder mit Darmüberzug versehene Granalien des Wirkstoffes enthalten. Harte Gelatinekapseln können auch den Wirkstoff in Kombination mit einem festen pulverförmigen Trägermaterial, wie Lactose, Saccharose, Sorbit, Mannit, Kartoffelstärke, Amylopectin, Cellulosederivaten oder Gelatine, enthalten. Die harten Gelatinekapseln können, wie oben beschrieben, mit einem Darm überzug versehen werden.

Dosierungseinheiten für rektale Verabreichung können in der Form von Suppositorien hergestellt werden, die den Wirkstoff mit einer neutralen Fettbase vermischt enthalten, oder sie können in der Form einer Gelatinerektalkapsel hergestellt werden, die den Wirkstoff in einem Gemisch mit einem Pflanzenöl, Paraffinöl oder einem anderen geeigneten Träger für Gelatinerektalkapseln enthält, oder sie können in der Form eines leicht hergestellten Mikroeinlaufsoderin der Form einer trockenen Mikroeinlaufformulierung, um unmittelbar vor der Verabreichung in einem geeigneten Lösungsmittel angemacht zu werden, bereitet werden.

Ein flüssiges Präparat für orale Verabreichung kann in der Form von Sirupen oder Suspensionen hergestellt werden, z. B. als Lösungen oder Suspensionen, die 0,2 bis 20Gew.-% des Wirkstoffes enthalten, wobei der Rest aus Zucker oder Zuckeralkoholen und einem Gemisch von Ethanol, Wasser, Glycerin, Propylenglycol und/oder Polyethylenglycol besteht. Gegebenenfalls können solche flüssigen Präparate Färbemittel, Geschmacksstoffe, Saccharin und Carboxymethylcellulose oder andere Verdickungsmittel enthalten. Flüssige Präparate für orale Verabreichung können auch in der Form eines trockenen Pulvers hergestellt werden, um vor der Verwendung mit einem geeigneten Lösungsmittel angemacht zu werden.

Lösungen für parenterale Verabreichung können als eine Lösung derVerbindung nach der Erfindung in einem pharmazeutisch verträglichen Lösungsmittel, vorzugsweise in einer Konzentration von 0,1 bis 10Gew.-%, hergestellt werden. Diese Lösungen können auch löslich machende Mittel und/oder Puffermittel enthalten und können in Ampullen oder Fläschchen unterschiedlicher Dosierungseinheit abgefüllt werden. Lösungen für parenterale Verabreichung können auch als ein trockenes Präparat hergestellt werden, das direkt vor der Verwendung mit einem geeigneten Lösungsmittel angemacht wird. Die typische Tagesdosis des Wirkstoffes hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie beispielsweise dem individuellen Erfordernis eines jeden Patienten, dem Verabreichungsweg und der Erkrankung. Im allgemeinen liegen orale und parenterale Dosierungen im Bereich von 5 bis 500 mg Wirkstoff je Tag.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Herstellung von B-Chlor^-HO^-dimethoxy^-pyridinyD-methyll-sulfinyll-IH-benzimidazol 5-Chlor-2-[[(3,4-dimethoxy-2-pyridinyl)-methyl]-thio]-1H-benzimidazol (645 mg, 0,0019MoI) wurde in 25 ml CH₂CI₂ gelöst und mit NaHCO₃ (323mg, 0,0038 Mol), gelöst in 10ml H₂O vermischt. Das gerührte Gemisch wurde auf 0⁰C gekühlt und mit MCPBA (84%ig, 389mg, 0,0019MoI), gelöst in 6ml CH₂CI₂, behandelt. Nach der Umsetzung während 10min wurden die Schichten getrennt, und die wäßrige Schicht wurde mit 5 ml CH₂CI₂ extrahiert. Die organischen Schichten wurden vereinigt und mit 20 ml Wasser extrahiert, das NaOH (154mg, 0,0038MoI) enthielt. Die letztere wäßrige Schicht wurde gesammelt (restliches CH₂CI₂ wurde auf dem Rotationsverdampfer abdestilliert) und mit zwei Anteilen HCOOCH₃ (2x 118 μΙ, 0,0038MoI) behandelt. Der so gebildete Feststoff wurde gesammelt, mit einem kleinen Volumen eiskaltem Wasser gewaschen und ergab 253 mg (38%) reines Produkt als ein weißes Pulver. Die Mutterlauge wurde schnell mit 20 + 10 ml CH₂CI₂ extrahiert. Die organischen Schichten wurden vereinigt, über MgSO₄ getrocknet und eingedampft, was einen Schaum hinterließ, der bei der Behandlung mit CH₃CN spontan kristallisierte. Der Feststoff wurde gesammelt, mit einem kleinen Volumen eiskaltem CH₃CN gewaschen, was weitere 225mg (34%) reines in der Überschrift angegebene Verbindung ergab. Die NMR-Daten finden sich nachfolgend.

Beispiel 2

Herstellung von S-Chlor^-lKS^-dimethoxy^-pyridinyO-methyll-sulfinyll-IH-benzimidazol-Natriurnsalz 5-Chlor-2-[[3,4-dimethoxy-2-pyridinyl)-methyl]-sulfinyl]-1H-benzimidazol (4,1g, 11,65mMol), gelöst in Dichlormethan (100 ml), und Natriumhydroxid (0,46g, 11,5mMol), gelöst in Wasser (100ml), wurden in einen Scheidetrichter überführt. Das Gemisch wurde bis zum Gleichgewicht geschüttelt, worauf die Wasserphasen abgetrennt wurden. Die Wasserlösung wurden mit Dichlormethan (2x 25m!) gewaschen und dann gefriergetrocknet. Der Rückstand wurde aus Ethylacetat/Diethylether umkristallisiert.

Ausbeute: 3,7g (86%) der in der Überschrift angegebenen Verbindung. Die NMR-Daten finden sich nachfolgend.

Tabelle I

Beispiel Lösungsmittel NMR-Daten δ ppm

1 CDCI₃ 3,84(s,3H);3,88(s,3H);4,70(d,1H);4,84(d,iH);6,80(d,1H);7,26(1H);7,55(d,1H); (50OmHz) 7,58(d,1H);8,16(d,1H);

2 D₂OO 3,69 (s,3H),3,91 (s,3H),4,64(d, 1 H); 4,80 (d,1 H),7,04(d,1 H); 7,20(m,1 H); 7,60 (d, 1 H); (D₂O,4,82) 7,67 (d,1 H), 8,11(d, 1H)

(300 mHz)

Herstellung von Zwischenprodukten

Beispiel 11

Herstellung von 3,4-Dimethoxy-2-chlormethylpyridin

3,4-Dimethoxy-2-hydroxymethylpyridin (0,34g, 0,002MoI) wurde in CH₂CI₂ (8ml) gelöst. SOCI₂ {0,27g, 0,00227MoI) in CH₂CI₂ (2 ml) wurde unter Rühren bei Raumtemperatur zugegeben. Nach 10 min wurde das Gemisch mit NaHCO₃ (5 ml) neutralisiert. Die Phasen wurden getrennt, die CH₂CI₂-Phase wurde mit NaCI-Lösung gewaschen, über Na₂SO₄ getrocknet und eingedampft und ergab das erwünschte Produkt (0,61 g, 898%).

Beispiel 12

Herstellung von 5-Chlor-2-[[(3,4-dimethoxy-2-pyridinyl)-methyl]-thio]-1H-benzimidazol 2-Chlormethyl-3,4-dimethoxypyridinhydrochlorid (896mg, 0,004MoI) wurde in 25ml MeOH gelöst und mit NaOH (390mg, 0,008MoI), gelöst in 1,5ml H₂O behandelt. B-Chlor^-mercapto-IH-benzimidazol (812mg, 0,0044MoI) wurde zugesetzt, und das resultierende Gemisch ließ man 2h bei Raumtemperatur reagieren. Das Lösungsmittel wurde verdampft und der Rückstand zwischen 50 ml 2,5%iger NaOH und 75 ml CH₂CI₂ aufgeteilt. Die wäßrige Schicht wurde abgetrennt und zweimal mit 25 ml CH₂CI₂ extrahiert. Die organischen Schichten wurden vereinigt, mit 25 ml HO gewaschen, über MgSO₄ getrocknet, und das Lösungsmittel wurde verdampft.

Das Rohprodukt wurde mit etwa 5ml EtOAc, mit NH₃ gesättigt, angerieben. Der Feststoff wurde gesammelt und die Mutterlauge aufgearbeitet, was 650mg (48%) der in der Überschrift angegebenen Verbindung als ein weißes Pulver ergab. Die identifizierenden Daten für die Ausgangsverbindung nach dem Beispiel sind in Tabelle Il angegeben.

Tabelle II

Beispiel Lösungsmittel NMR-Daten5ppm(500mHz)

12 CD₂CI₃ 3,96(s,3H);3,99(s,3H);4,46(s,2H);6,96(d,1H);7,18(dd,1H);7,48(d,1H);7,56(d,1H);

8,31(d,1H)

Die beste derzeit bekannte Ausführungsform nach der Erfindung ist die Verwendung des Natriumsalzes der Verbindung, d. h. der Verbindung, die in Beispiel 2 beschrieben ist.

Pharmazeutische Präparate, die eine Verbindung nach der Erfindung als Wirkstoff enthalten, werden durch die folgenden Formulierungen erläutert.

Ein Sirup mit einem Gehalt von 1 % (Gewicht je Volumen) Wirkstoff wurde aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

Verbindung nach Beispiel 1	1,0 g
Puderzucker	30,0 g
Saccharin	0,6 g
Glycerin	5,0 g
Geschmacksstoff	0,05 g
Ethanol 96%ig	5,0 g
destilliertes Wasser q. s.
bis zu einem Endvolumen von	100n

Zuckerund Saccharin wurden in 60 g warmem Wasser aufgelöst. Nach dem Kühlen wurde der Wirkstoff zu der Zuckerlösung zugegeben, und Glycerin und eine Lösung von Geschmacksstoffen, gelöst in Ethanol, wurden zugesetzt. Das Gemisch wurde mit Wasser bis zu einem Endvolumen von 100ml verdünnt.

Tabletten mit Darmüberzug

Eine Tablette mit Darmüberzug mit einem Gehalt von 50mg Wirkstoff wurde aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

Verbindung nach Beispiel 1	500 g
als Mg-SaIz	700 g
Lactose	6g
Methylcellulose	50 g
vernetztes Polyvinylpyrrolidon	15g
Magnesiumstearat	6g
Natriumcarbonat	q.s.
destilliertes Wasser	200 g
Celluloseacetatphthalat	15g
Cetylalkohol	2000 g
Isopropanol	2000 g
Methylenchlorid

I. Die Verbindung nach Beispiel 1 in Pulverform wurde mit Lactose vermischt und mit einer Wasserlösung von Methylcellulose und Natriumcarbonat granuliert. Die feuchte Masse wurde durch ein Sieb gepreßt und das Granulat in einem Ofen getrocknet. Nach dem Trocknen wurde das Granulat mit Polyvinylpyrrolidon und Magnesiumstearat vermischt. Das trockene Gemisch wurde zu Tablettenkernen (10000 Tabletten), von denen jede Tablette 50 mg Wirkstoff enthielt, in einer Tablettiermaschine unter Verwendung von Stempeln mit einem Durchmesser von 7mm verpreßt.

II. Eine Lösung von Celluloseacetatphthalat und Cetylalkohol in Isopropanol/Methylenchlorid wurde in einem Überzugsgerät (Accela Cota®, Manesty) auf die Tabletten I aufgesprüht. Es wurde ein Tablettenendgewicht von 110mg erhalten.

Lösung für intravenöse Verabreichung

Eine parenterale Formulierung für intravenöse Verwendung mit einem Gehalt von 4mg Wirkstoff je Milliliter wurde aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

Verbindung nach Beispiel 2 4g

steriles Wasser bis zu einem Endvolumen von 1000 ml

Der Wirkstoff wurde in Wasser bis zu einem Endvolumen von 1000ml gelöst. Die Lösung wurde durch einen 0,22-m-Filter filtriert und unmittelbar in sterile Ampullen von 10 ml abgefüllt. Die Ampullen wurden dicht verschlossen.

Kapseln

Kapseln mit einem Gehalt von 30 mg Wirkstoff wurden aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:

Verbindung nach Beispiel 1 300 g

Lactose 700 g

mikrokristalline Cellulose 40 g

gering substituierte Hydroxypropylcellulose 62 g

Dinatriumhydrogenphosphat 2 g

gereinigtes Wasser q. s.

Der Wirkstoff wurde mit den trockenen Bestandteilen vermischt und mit einer Lösung Dinatriumhydrogenphosphat granuliert. Die feuchte Masse wurde durch einen Extruder gepreßt und kugelig gemacht und in einem Wirbelschichttrockner getrocknet. 500g der obigen Pellets wurden zunächst mit einer Lösung von 30g Hydroxypropylmethylcellulose in 750g Wasser unter Verwendung eines Wirbelschichtbeschichters überzogen. Nach dem Trocknen wurden die Pellets mit einem zweiten Überzug wie folgt beschichtet:

Überzugslösung:

Hydroxypropylmethylcellulosephthalat 70 g

Cetylalkohol 4 g

Aceton 200 g

Ethanol 600 g Die fertig überzogenen Pellets wurden in Kapseln gefüllt.

Suppositorien

Suppositorien wurden aus den folgenden Bestandteilen unter Verwendung eines Schweißverfahrens hergestellt. Jedes Suppositorium enthielt 40mg Wirkstoff.

Verbindung nach Beispiel 1 4 g

WitepsolH-15 180 g

Der Wirkstoff wurde homogen mit Witepsol H-15 bei einer Temperatur von 41⁰C vermischt. Die geschmolzene Masse wurde in vorgefertigte Suppositorienpackungen bis zu einem Nettogewicht von 1,84g eingefüllt. Nachdem Kühlen wurden die Packungen heißgesiegelt. Jedes Suppositorium enthielt 40mg Wirkstoff.

Unmittelbar vor der Verwendung wird der in 10 ml sterilem Wasser gelöste Wirkstoff in 100 ml normale Kochsalzlösung für Infusion überführt, um ein Gesamtvolumen von etwa 110ml zu ergeben. Die Lösung wird als eine intravenöse Infusion während einer Zeitdauer von etwa 30 min verabreicht.

Biologische Wirkungen Biologische Verfügbarkeit

Artenauswahl für die Versuche

Bezüglich der biologischen Verfügbarkeit variieren die Ergebnisse von Tests mit zwei verschiedenen Tierarten, Ratten und Hunden, bezüglich des gemessenen Wertes der biologischen Verfügbarkeit für ein und dieselbe Verbindung. Unsere Erkenntnis, daß der Leberstoffwechsel der Faktor mit dem vorherrschenden Einfluß auf die biologische Verfügbarkeit ist und daß das Stoffwechselbild bei Menschen ziemlich ähnlich demjenigen der männlichen Ratte (ähnlicher als dem der weiblichen Ratte und des Hundes) für die Verbindungstype ist, führte dazu, daß die männliche Ratte als die relevanteste Tierart, besonders bei der Betrachtung der biologischen Verfügbarkeit, ist. Außerdem ergeben die Testergebnisse der biologischen Verfügbarkeit mit der männlichen Ratte eine größere „Bandbreite" im Vergleich mit den Testergebnissen beim Hund, und somit ergibt das Modell mit der männlichen Ratte klarere Unterschiede in der biologischen Verfügbarkeit zwischen verschiedenen Verbindungen. Anders gesagt, die biologische Verfügbarkeit, getestet bei der männlichen Ratte, dürfte eine bessere Einschätzung der relativen Unterschiede beim Menschen zwischen unterschiedlichen Testverbindungen im Vergleich mit den Testergebnissen, die man bei Verwendung des Hundes bekommt, ergeben.

Bestimmung der biologischen Verfügbarkeit

Für die Ermittlung der biologischen Verfügbarkeit wurde die am stärksten unterscheidende Eigenschaft für die Verbindung nach der vorliegenden Erfindung, der Quotient zwischen der Fläche unter der Plasmakonzentrationskurve (AUC) nach intraduodenaler (ID) Verabreichung und intravenöser (IV) Verabreichung bei der Ratte oder dem Hund berechnet. Es wurden niedrige therapeutisch relevante Dosen verwendet. Diese Methode ist wissenschaftlich als gültig für die Bestimmung der biologischen Verfügbarkeit bestätigt (siehe beispielsweise M. Rowland undT.N.Tozer, Clinical Pharmacokinetics, 2. Auflage, Lea & Febinger, London 1989, Seite 42). Die Werte für die Ratte und den Hund finden sich in der Tabelle III.

Modell für grobes Aussieben

Da das oben beschriebene Modell für biologische Verfügbarkeit zeit- und arbeitsauwendig ist und eine große Anzahl von Plasmaanalysen erfordert, wurde auch ein grobes Aussiebmodell, bezogen auf relative Stärken, Säuresekretion zu hemmen, verwendet (siehe beispielsweise A.Goth, Medical Pharmacology, 7. Auflage, CV. Mosby Company, Saint Louis 1974, Seite 19). So wurde das Verhältnis zwischen dem ED₅₀ bei intravenöser Verabreichung und dem ED₅₀ bei intraduodenaler Verabreichung berechnet. Auch diese Werte finden sich in der Tabelle III.

Stärke

Die Stärke für die Hemmung der Säuresekretion wurde beider männlichen Ratte und dem Hund, beides intravenös und intraduodenal, gemessen. Was die Relevanz derTierversuchswerte für die Stärke einer bestimmten Verbindung beim Menschen für die vorliegende Verbindungstype betrifft, so wird angenommen, daß die Stärke beim Menschen einem Wert irgendwo zwischen dem, der bei der männlichen Ratte gemessen wird, und dem, der beim Hund gemessen wird, entspricht. Werte für die beiden Tierarten finden sich in der Tabelle III.

Biologische Tests

Hemmung der Magensäureresektion bei der bei Bewußtsein befindlichen männlichen Ratte Männliche Ratten vom Sprague-Dawley-Stamm wurden verwendet. Sie wurden mit einer Fistel und Kanüle jeweils im Magen (Lumen) und im oberen Teil des Zwölffingerdarmes versehen, um Magensekretionen aufzufangen bzw. Testsubstanzen zu verabreichen. Eine 14tägige Erholungsperiode nach dem chirurgischen Eingriff wurde vor dem Beginn der Tests zugestanden. Vor den Sekretionstests wurde den Tieren 20 h Nahrung, aber nicht das Wasser entzogen. Der Magen wurde durch die Magenkanüle wiederholt gewaschen, und 6 ml Ringer-Glucose wurden s.c. verabreicht. Die Säuresekretion wurde mit einer Infusion von Pentagastrin undCarbachol (20 bzw. 110mMol/kg χ h) während 3,5h (1,2m!/h, s.c. !stimuliert, während welcher Zeit Magensekretionen in 30minütigen Anteilen aufgefangen wurden. Testsubstanzen oder Träger wurden i.V. oder i. d. 90 min nach Beginn der Stimulierung in einem Volumen von 1 ml/kg verabreicht. Magensaftproben wurden auf pH 7,0 mit NaOH, 0,1 Mol/l, titriert, und der Säureausstoß wurde als das Produkt des Titriervolumens und der Konzentration berechnet. Weitere Berechnungen beruhten auf mittleren Gruppenreaktionen von 4 bis 5 Ratten. Der Säureausstoß während der Perioden nach Verabreichung von Testsubstanzen oder Träger wurden als Reaktionsverhältnis ausgedrückt, wobei der Säureausstoß in der 30minütigen Periode vor der Verabreichungf mit 1,0 angenommen wurde. Die prozentuale Hemmung wurde aus dem Reaktionsverhältnis, das durch die Testverbindung und den Träger erhalten wurde, errechnet. ED₅₀-Werte wurden durch graphische Interpolation auf log-Dosis-Ansprechkurven erhalten oder aus Experimenten mit einer einzelnen Dosis geschätzt, die annahmen, daß für alle Dosis-Ansprechkurven ähnliche Steigungen vorliegen. Eine Schätzung der biologischen Verfügbarkeit wurde durch Berechnung des Verhältnisses ED₅₀ i.v./ED₅₀ i.d. erhalten. Die berichteten Ergebnisse basieren auf Magnesäuresekretion während der zweiten Stunde nach Testsubstanzen/Träger-Verabreichfung.

Biologische Verfügbarkeit bei der männlichen Ratte

Männliche erwachsene Ratten des Sprague-Dawley-Stammes wurden verwendet.

Einen Tag vor den Experimenten wurden alle Ratten vorbereitet, indem eine Kanüle unter Anästhesie in die linke Halsschlagader eingeführt wurde. Die für die intravenösen Experimente verwendeten Ratten erhielten auch eine Kanüle in die Halsvene (siehe V.Popovic und P.Popovic und J.Appl, Physiol. 1960,15, Seiten 727 und 728).

Die für die intraduodenalen Experimente verwendeten Ratten erhielten auch eine Kanüle in den oberen Teil des Zwölffingerdarms. Die Kanülen traten am Nacken des Halses aus. Die Ratten wurden einzeln nach dem chirurgischen Eingriff untergebracht und erhielten vor der Verabreichung der Testsubstanzen kein Futter, aber Wasser. Die gleiche Dosis ^Mol/kg) wurde i.v. und i.d. während etwa 1 min (20ml/kg) verabreicht.

Blutproben (0,1 bis 0,4g) wurden wiederholt von der Halsschlagader in Intervallen bis zu 4 h nach der verabreichten Dosis abgenommen. Die Proben wurden so schnell wie möglich bis zur Analyse der Testverbindungen eingefroren.

Die Fläche unter der Kurve für die Blutkonzentration gegen die Zeit, AUC, wurde mit der linearen Trapezoidregel bestimmt und auf unendlich extrapoliert, indem die zuletzt bestimmte Blutkonzentration durch die Beseitigungsgeschwindigkeitskonstante in der Endphase geteilt wurde. Die systemische biologische Verfügbarkeit (F %) nach intraduodenaler Verabreichung wurde als

berechnet.

Hemmung von Magensäuresekretion und biologische Verfügbarkeit bei dem bei Bewußtsein befindlichen Hund

Harrier-Hunde beiderlei Geschlechts wurden verwendet. Sie wurden mit einer Zwölffingerdarmfistel für die Verabreichung von Testverbindungen oder Träger und einer Herzkammerfistel für das Sammeln von Magensekretionen versehen. Vor den Sekretionstests wurde den Tieren etwa 18h kein Futter gegeben, doch hatten sie freien Zugang zum Wasser. Die Magensäuresekretion wurde durch eine 4stündige Infusion von Histamindihydrochlorid (12ml/h) in einer Dosis, die etwa 80% der individuellen maximalen Sekretionsreaktion ergab, stimuliert, und Magensaft wurde in aufeinanderfolgenden Anteilen von jeweils 30min aufgefangen. Testsubstanz oder Träger wurden i.d. oder i.v. 1 h nach Beginn derHistamininfusionin einem Volumen von 0,5 ml/kg Körpergewicht verabreicht. Die Acidität der Magensaftproben wurde durch Titration bis pH 7,0 bestimmt und der Säureausstoß berechnet. Der Säureausstoß in den Sammelperioden nach Verabreichung von Testsubstanz oder Träger wurden als Ansprechverhältnisse ausgedrückt, wobei der Säureausstoß in dem Anteil, der der Verabreichung vorausging, mit 1,0 angenommen wurde. Die prozentuale Hemmung wurde aus dem Ansprechverhältnis berechnet, das sich für Testverbindung und Träger ergab. EDso-Werte erhielt man durch graphische Interpolation auf log-Dosis-Ansprechkurven oder wurden aus Experimenten mit einer einzelnen Dosis geschätzt, wobei angenommen wurde, daß für alle Testverbindungen die Dosis-Ansprechkurven die gleiche Steigung haben. Alle berichteten Ergebnisse beruhen auf dem Säureausstoß 2 h nach der Dosierung. Blutproben für die Analyse der Testverbindungskonzentration im Plasma wurden in Abständen von bis zu 3 h nach der Dosierung abgenommen. Das Plasma wurde abgetrennt und innerhalb von 30min nach dem Auffangen eingefroren. Das AUC (Fläche unter der Plasmakonzentrations-Zeitkurve), extrapoliert auf unendlich, wurde mit der linearen Trapezoidregel berechnet. Die systemische biologische Verfügbarkeit (F %) nach i.d.-Verabreichung wurde als 100x (AUC_id/AUC_iv) gegebenenfalls nach Normalisierung der AUCs auf die gleiche Dosis berechnet.

Chemische Beständigkeit

Die chemische Beständigkeit verschiedener Verbindungen nach der Erfindung wurde kinetisch mit geringer Konzentration bei 37°C in wäßriger Pufferlösung bei unterschiedlichen pH-Werten verfolgt. Das Ergebnis in Tabelle III zeigt die Halbwertzeit 1V2 bei pH 7, d.h. die Zeitdauer, nach welcher die Hälfte der Menge der ursprünglichen Verbindung unverändert geblieben ist.

Die Ergebnisse der biologischen Versuche und Stabilitätstests

Tabelle III gibt eine Zusammenstellung der Testwerte, die für die Verbindung nach der Erfindung und eine strukturell eng verwandte Verbindung nach dem Stand der Technik verfügbar sind, wobei letztere in der Tabelle als Ref. bezeichnet ist und 5-Fluor-2-[[(3,4-dimethoxy-2-pyridinyl)-methyl]-sulfinyl]-1 H-benzimidazol ist und in der EP-A-O208452 beschrieben ist. Wie aus Tabelle III ersichtlich ist, hat die Verbindung nach der Erfindung eine hohe biologische Verfügbarkeit (F = 97% bei der Ratte), große Stärke (ED₅₀ i.v. = 1,3μΜοΙ/kg, ED₅₀I.d. = 2^Mol/kg bei der Ratte) und große chemische Beständigkeit (tV2 = 30h). Betrachtet man die am meisten unterscheidende Eigenschaft für die Verbindung nach der Erfindung, die biologische Verfügbarkeit, so hat die Verbindung nach der Erfindung einen viel höheren Wert (97% gegenüber 47%) im Vergleich mit jenem der Verbindung Ref., obwohl die Verbindung Ref. bessere Werte bezüglich anderer Eigenschaften hat (ED₅₀ i.v. = 0,85pMol/kg, ED₅₀ i.d. = 1,75pMol/kgundt¹/2 = 58h für die Verbindung Ref.).

Tabelle III Biologische Testwerte und Stabilitätswerte

Testverbindung	Hemmung der Säuresekretion	Ratte ED₅₀	Verabreichungsweg	iv id	Biologische	Biologische	Chemische
Beispiel Nr.		(μΜοΙ/kg)	iv id	1,3 2,6	Verfügbarkeit	Verfügbarkeit	Beständigkeit bei
	Hund ED₅₀	n.t. 1,2	0,85 1,75	Ratte ED_soiv/	F%	pH7
	(μΜοΙ/kg)	¹¹ 1,1	ED₅₀id (%)


		Hund Ratte	tV2(h)
3a	50	n.t. 97	30
Ref.	49	n.t. 47	58

n.t. = nicht getestet

1 Hund 1: 1 μΜοΙ/kg ergab keine Wirkung

Hund 2: 1 μΜοΙ/kg ergab 70% Hemmung So konnte kein ED₅₀-WeIi ermittelt werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von 5-Chlor-2-[[(3,4-dimethoxy-2-pyridinyl)-methyl]-sulfinyl-1 H-benzimidazol, physiologisch verträglicher Salze hiervon und optischer Enantiomere hiervon, gekennzeichnet dadurch, daß man 5-Chlor-2-[[(3,4-dimethoxy-2-pyridinyl)-methyl]-thio]-1 H-benzimidazol oxidiert und das Produkt danach gegebenenfalls in an sich bekannter Weise in ein Salz oder optisches Isomeres überführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß man das Natrium- oder Magnesiumsalz herstellt.