DE1593940C3

DE1593940C3 - 3,4-Dihydro-2(H)-pyran-Derivate und Verfahren zu ihrer Herstellung sowie diese enthaltende Milchsäuredehydrogenase hemmende Mittel

Info

Publication number: DE1593940C3
Application number: DE1593940A
Authority: DE
Inventors: John James Baldwin; Edward Jethro Cragoe Jun.
Original assignee: Merck and Co Inc
Current assignee: Merck and Co Inc
Priority date: 1966-06-03
Filing date: 1967-06-02
Publication date: 1974-02-21
Also published as: CH508618A; US3483227A; DE1593940B2; FR7315M; GB1168315A; DE1593940A1; NL6707643A

Description

Cl

Diese Erfindung betrifft 3,4-Dihydro-2(H)-pyran-Derivate der allgemeinen Formel

HOOC — CH, — O

0-CH₂-COOH

20 oder

Cl Cl

O — CH₂ — COOH
H₅C₂.

30

O — CH₂COOH

Cl

und deren pharmakologisch nichttoxische Salze.

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in üblicher Weise eine Verbindung der Formel

CH,

0-CH₂-COOH

C,H, — C — CO

40

45

50

55

durch Erhitzen auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes dieser Verbindungen dimerisiert und die erhaltene Verbindung gegebenenfalls in ein pharmakologisch nichttoxisches Salz überführt.

3. Milchsäuredehydrogenasehemmendes Mittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer Verbindung gemäß Anspruch 1.

deren pharmakologisch nichttoxische Salze und ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie diese enthaltende Milchsäuredehydrogenase hemmende Mittel.

Der Stoffwechselvorgang, der Kohlehydrate in Lactat überführt, ist eine für Geschwulste eigentümliche Erscheinung. Es ist daher zu erwarten, daß die Lösung zur Inhibierung des Geschwulstwachstums in der Auffindung eines Mittels liegt, das Milchsäuredehydrogenase irreversibel inhibiert.

Demzufolge ist die Suche nach irreversibel wirkenden Inhibitoren für Milchsäuredehydrogenase von besonderem Interesse, und ihre Auffindung stellt einen bedeutenden Beitrag zur Kenntnis dieses Gebietes dar.

Es wurde gefunden, daß die Verbindungen der oben angegebenen Formeln entzündungshemmende Stoffe für eine irreversible Inhibierung von Milchsäuredehydrogenase und auch für eine Inhibierung der Geschwulstglykolyse darstellen. Die erfindungsgemäßen 3,4-Dihydro-2(H)-pyranderivate besitzen entzündungshemmende Wirksamkeit und können daher bei der Behandlung von Zuständen verwendet werden, die gewöhnlich im Zusammenhang mit Entzündungen auftreten, wie Brandwunden, Abschürfungen, Schnittwunden usw.

Während die der ersten Strukturformel entsprechenden, erfindungsgemäßen Verbindungen solche umfassen, die gegen Milchsäuredehydrogenase eine gute inhibierende Wirksamkeit zeigen und insbesondere nützliche, entzündungshemmende Mittel sind, gehören zu den erfindungsgemäßen Verbindungen, die der zweiten Strukturformel entsprechen. Verbindungen, die insbesondere Tür die irreversible Inhibierung der Milchsäuredehydrogenaseaktivität nützlich sind.

In Vergleichsversuchen wurde die inhibierende Wirkung gegen Milchsäuredehydrogenase von 2,5-Diäthyl-2-(l-carboxymethoxy-4-chlor-naphthoyl-(2))- 3,4 - dihydro - 2 H - pyran (Verbindung I) und von 2,5-Diäthyl-2-(2,3-dichlor-4-carboxymethoxybenzoyl)-6-(2,3-dichlor-4-carboxymethoxyphenyl)-3,4-dihydro- 2H-pyran (Verbindung II) gegenüber dem bekannten Milchsäuredehydrogenase-Inhibitor Natriumoxamat (Verbindung III) geprüft. Die Versuche wurden in der nachstehend beschriebenen Weise durchgeführt.

Arbeitsweise für die Enzymuntersuchung

Der Rattentumor, Novikoff-Hepatom, dient für alle Voruntersuchungen als Lactatdehydrogenase (LA)-Quelle. Die durch dieses Enzym katalysierte Reduktion von Pyruvat zu Lactat wird mittels eines Spektrophotometers gemessen, das die gekoppelte Oxydation von reduziertem Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid (NADH) widerspiegelt (1). Die Inhibierung der LA führte zu einer Abnahme der Geschwindigkeit der Oxydation von NADH. Wenn bei einer gegebenen Konzentration vollständige Inhibierung eintrat, wurde der Inhibitor verdünnt, um einen Bereich zu finden, der die Abschätzung der Konzentration, bei der 50%ige Inhibierung eintritt, ermöglicht. Die Inhibierungsgeschwindigkeit wird als der negative Logarithmus der Molarität ausgedrückt, bei der die Verbindungen das Enzym zu 50% inhibieren (1).

Je 3,0 ml des Lactat-Dehydrogenase-Prüfsystems enthielten 125 μΜοΙ Triäthanolamin (TEA)-Puffer (pH 7,5), 12,5 μΜοΙ Dinatriumäthylendiamin-tetraacetat (Na₂EDTA), 1 μΜοΙ NADH und als Enzymquelle 0,2 ml einer bei 20 000 g obenauf schwimmenden Schicht eines 2%igen Homogenäts des Novikoff-Hepatoms. Das Substrat waren 3 μΜοΙ Natriumpyruvat. Die Reaktionstemperatur betrug 25 ± 3° C. Die Geschwindigkeit der NADH-Oxydation wurde spektrophotometrisch bei 360 πΐμ unter Verwendung eines Beckman-DU-Spektrophotometers als Monochromator, das an einen optischen Dichteumwandler nach Gilford, Modell 200, angeschlossen war, und eines Sargent-Aufzeichners, Modell SR, als automatische Aufzeichnungsvorrichtung gemessen. Die zu prüfende Verbindung wurde in TEA-Puffer gelöst und dann in der gewünschten Konzentration zeitlich vor dem Substrat zugefügt. Wenn die Verbindung teilweise löslich war, wurde sie bei der höchsten Konzentration geprüft, die noch nicht zur Trübung der Testlösung führte.

Natriumoxamat inhibierte Lactat-Dehydrogenase zu 50% spezifisch bei 3-10"*M und erhielt somit die Bewertung 2.

Nachweis von irreversibler Inhibierung

Es wurde eine Methode zum Nachweis irreversibler Inhibitoren entworfen, da irreversible Inhibitoren für eine invivo-Inhibierung eines Enzyms wirksamer sind als reversible Inhibitoren (1, 2). Das Enzym und der Inhibitor wurden zusammen bei Raumtemperatur (22 bis 24° C) während eines Zeitraums von bis zu 2 Stunden zuvor inkubiert (PR). Am Ende der Inkubationsperiode wurden Puffer, Coenzym und Substrat zugesetzt. Wenn beim Vergleich des Systems mit einer Kontrollprobe eine erhöhte Inhibierung mit zunehmender Länge der Präinkubation gefunden wurde, wurde die Mischung aus Enzym und Inhibitor

3°' dialysiert. Eine Wiederherstellung der enzymatischen Aktivität durch Dialyse zeigte einen reversiblen Inhibitor an, während die Beibehaltung oder Erhöhung der Inhibierung einen irreversiblen Inhibitor anzeigte. Die. Vergleichswerte, die in der nachstehenden Tabelle angegeben sind, zeigen die Überlegenheit der erfindungsgemäßen Verbindung (I) und (II) gegenüber der bekannten Verbindung (III) hinsichtlich der Inhibierung von Milchsäuredehydrogenase.

	Verbindung I	Gewebe	Konzen	Molarität	Prozent Inhibierung	Bemer kungen	Bewertung
			tration
Verbindung		Novikoff	negative logarith- mische	1 -ίο-*	40		3
			Molarität	8 -10-⁵	40	PR)**	3
		4,0	1,25 · 10-*	50		3
		4,1	1 ·10-*	44		3
		3,9	1 ·10-⁴	58	PR)**	3
		4,0	8 -ΙΟ"⁵	41		3 ·
		4,0	8 .-10-⁵	47	PR)**	3
		4,1	1,6 -ΙΟ"*	61		3
		4,1	1,6 -10-*	75	PR)**	3
		3,8	1,25-10-*	55		3
Verbindung II (Erfindung)		3,8	1,25-10-*	70	PR)**	3
		3,9	1,25 · 10-*	53		3
	Novikoff	3,9	2,5 · ΙΟ"*	50		3
		3,9	2,0 · 10-*	50		3
		3,6	2,0 · 10"*	90	PR)**	3
		3,7	1,6 -IQ-*	40	PR)**	3
3,7
3,8

*) Zum Nachweis der irreversiblen Inhibierung zuvor '/2 bis 2 Stunden lang mit Enzym inkubiert. Nach der Dialyse sind diese Werte dieselben geblieben; d. h., die Dialyse kehrt die Inhibierung nicht um.

Fortsetzung

Verbindung	Gewebe	Konzen tration negative logarith mische Molarität	Molarität	Prozent Inhibierung	Bemer kungen	Bewertung
Verbindung III (Natriumoxamat [I]; Stand der Technik)*)	Novikoff	3,0 3,0	3,0 -ΙΟ"⁴ 3,0 -10-⁴	50 0	PR***)	2 0

'*) Literatur:

1. Die Verbindung III, Natriumoxamat, ist als Milchsäuredehydrogenase-Inhibitor aus Surg. Forum 14 (1963), S. 128 bis 130 (Eng.) bekannt.

2. Cancer Research, 27, Teil 2, Okt. 1967, S. 1034, Ciaccio, Boxer, Devlin und Ford.

3. Ibid, S. 1098.

4. Ergänzung zum Summary Progress Report für 1964; Cumulative Results of Screening Tests — Nr. 4 Cancer Chemotherapy Service Center PH-43-64-883.

***) Zum Nachweis einer irreversiblen Inhibierung mit Enzym ¹Z₂ bis 2 Stunden lang vorinkubiert. Nach der Dialyse nehmen diese Werte auf eine Inhibierung 0 ab; d. h., die Dialyse kehrt die Inhibierung um.

Die 3,4-Dihydro-2(H)-pyranderivate der oben angegebenen Formeln werden dadurch hergestellt, daß man in üblicher Weise eine Verbindung der Formel

CH₂
C₂H₅ — C — CO —<^

— CH₂- COOH

Cl

O—CH₂-COOH

CH₂

Il

C₂H₅ — C — CO

Die Dimerisierung wird vorzugsweise bei 100 bis 150⁰C vorgenommen. Die Reaktionszeit variiert sehr und hängt von der angewandten Temperatur ab. So kann die Reaktionszeit, wenn beispielsweise niedrige Temperaturen angewandt werden, im Bereich von 30 Minuten bis zu einigen Monaten liegen, während die benötigte Zeit, wenn optimale Temperaturen angewandt werden, gewöhnlich 5 Minuten bis 24 Stunden beträgt.

Die erfindungsgemäßen 3,4-Dihydro-2(H)-pyranderivate fallen im allgemeinen als kristalline Stoffe an, und sie können durch Umkristallisation aus einem Lösungsmittel gereinigt werden. Geeignete Lösungsmittel sind beispielsweise Acetonitril, Butylchlorid und Nitromethan.

Die als Ausgangsstoffe zu verwendende [2,3-Dichlor-4-(2-methylenbutyryl)-phenoxy]-essigsäure und die [4-Chlor-2-(2-methylenbutyryl)-1 -naphthyloxy]-essigsäure kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, daß man die entsprechende (Alkanoyl-phenoxy- bzw. naphthyloxy)-Essigsäure mit Formaldehyd oder Paraformaldehyd und dem Säureadditionssalz eines sekundären Amins, beispielsweise dem Säureadditionssalz, das von einer organischen oder anorganischen Säure, beispielsweise der Chlorwasserstoffsäure, abgeleitet ist, eines Dialkylamins, wie eines Diniedrigalkylamins, des Piperidins oder des Morpholins, zu dem entsprechenden Säureadditionssalz der [[2 - (sekund. - Aminomethyl) - alkanoyl] - phenoxy- bzw. -naphthyloxy]-Essigsäure, d. h. dem entsprechenden Salz des Mannich-Amins, umsetzt und die gebildete Verbindung durch Zersetzung in die entsprechende [(2-Methylenbutyryl)-phenoxy- bzw. -naphthyloxy]-Essigsäure überführt, indem sie beispielsweise in Gegenwart eines Lösungsmittels, wie Dimethylformamid, auf eine oberhalb Raumtemperatur liegende Temperatur erhitzt wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß das Salz des Mannich-Amins mit einer schwachen Base, wie Natriumbicarbonat, behandelt wird, um das entsprechende freie Mannich-Amin zu gewinnen. Das hierbei als Zwischenprodukt erhaltene Amin wird durch Eliminierung der sekundären Aminogruppe in die gewünschte [(2-Methylenbutyryl)-phenoxy- bzw. -naphthyloxy]-Essigsäure übergeführt. In manchen Fällen tritt die Eliminierung der sekundären Aminogruppe bei Raumtemperatur ein; im allgemeinen ist es aber vorteilhafter, die Eliminierung durch Anwendung von Hitze herbeizuführen. Diese Verfahren und weitere Verfahren zur Herstellung der betreffenden Ausgangsstoffe werden in den USA.-Patentschriften 3 255 241 und 3 255 242 beschrieben.

Für die Herstellung pharmakologisch nichttoxischer Salze eignen sich beispielsweise die Alkalimetall- und Erdalkalimetallhydroxide und -carbonate, Ammoniak und entsprechende primäre, sekundäre und tertiäre Amine, wie Monoalkylamine, Dialkylamine, Trialkylamine, stickstoffenthaltende, heterocyclische Amine, beispielsweise Piperidin.

Be i s ρ i e 1 1

2,5-Diäthyl-2-(2,3-dichlor-4-carboxymethoxybenzoyl-6-(2,3-dichlor-4-carboxymethoxyphenyl)-
3,4-dihydro-2H-pyran

30,3 g (0,10MoI) [2,3-Dichlor-4-(2-methylenbutyryl)-phenoxy]-essigsäure werden 24 Stunden lang in

einen 125° C heißen Ofen gebracht. Das Produkt wird dann in 125 ml heißem Nitromethan gelöst, mit entfärbter Holzkohle behandelt, filtriert und gekühlt. Man erhält 23 g (77%) 2,5-Diäthyl-2-(2,3-dichlor - 4 - carboxymethoxybenzoyl) - 6 - (2,3 - dichlor-4 - carboxymethoxyphenyl) - 3,4 - dihydro - 2 H - pyran vom F. 113 bis 115° C. Rfs gleich 40 und Rfp gleich 8. Die Rf-Werte wurden an 250 Mikron starken, fluoreszierenden, für die Dünnschicht-Chromatographie geeigneten Kieselsäureblättchen erhalten, die mit einer Mischung aus Benzol, Dioxan und Essigsäure (25:5:1) entwickelt wurden. Die Abkürzung Rfs bezeichnet das Verhältnis, das man erhält, wenn man den vom Ausgangsmaterial zurückgelegten Weg durch den gleichzeitig vom Entwickler zurückgelegten Wert dividiert, und die Abkürzung Rfp stellt das in entsprechender Weise für das Endprodukt gewonnene Verhältnis dar.

Analyse in Gewichtsprozent für C₂₆H₂₄Cl₄O₈:

Berechnet ... C 51,51, H 3,99, Cl 23,39;
gefunden .... C 51,45, H 4,33, Cl 23,19:

Beispiel 2

2,5-Diäthyl-2-(l-carboxymethoxy-4-chlor-naphthyl-(2))-6-(l-carboxymethoxy-4-chlor-naphthyl-(2))-

3,4-dihydro-2H-pyran

13,0 g (0,041 Mol) [4-Chlor-2-(2-methylenbutyryl)-l-naphthyloxy]-essigsäure werden 48 bis 65 Stunden lang auf 105° C erhitzt. Das erhaltene glasartige Produkt wird dann mit n-Butylchlorid verrieben, Man erhält 8,3 g (63,8%) eines Produktes, das bei 189 bis 191,5⁰C schmilzt.

Nach der Umkristallisation aus Acetonitril schmilzt das 2,5 - Diäthyl - 2 - (1 - carboxymethoxy - 4 - chlornaphthyl-(2))-6-(l-carboxymethoxy-4-chlor-naphthyl-,5 (2))-3,4-dihydro-2H-pyran bei 192 bis 194° C.

Analyse in Gewichtsprozent für C₃₄H₃₀Cl₂O₈:

Berechnet ... C 64,05, H 4,74;
gefunden .... C 63,99, H 4,70.

Molekulargewicht:

Berechnet ... 637,49;
gefunden 609,15.

409 608/213

Claims

Patentansprüche: 1. 3,4-Dihydro-2(H)-pyranderivate der Formel

CO -^VO-CH₂-COOH Cl Cl

0-CH₂-COOH
H₅C₂,

0-CH₇COOH