DE1770595C3 - 2-(N-lsopropylaminomethyl)-7-nitro-1,2,3,4-tetrahydrochinolinderivate und deren pharmazeutisch verträgliche Säureadditionssalze - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft 2-(N-Isopropylaminomethyl)-7 - nitro-1,2,3,4-tetrahydrochinoliüderivate der allgemeinen
Formel
O, N H CH,-N
40
45
in der R eine Methyl- oder Hydroxymethylgjuppe
darstellt, sowie ihre pharmazeutisch verträglichen Säureadditionssalze. Diese Verbindungen besitzen
eine verbesserte an tischist osome Wirksamkeit und sind deshalb zur Behandlung von Schistosomiasis
geeignet.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden dadurch
hergestellt, daß man die entsprechenden 6-Methylchinoline oder ein l-AcyW-cyano-ö-methyl-l.Z-dihydrochinolinderivat
katalytisch hydriert und einen oder mehrere der nachfolgenden Schritte in beliebiger
Reihenfolge durchführt:
a) Hydrolysieren der Acylgruppe,
b) Nitrieren,
c) wenn R die Hydroxymethylgruppe ist, Unterwerfen der Verbindung, in der R die Methylgruppe
ist, unter eine fermentative Oxydation
in Gegenwart eines geeigneten Mikroorganismus,
um die Oxydation der Methylgruppe zu bewirken,
d) Einführung der Isopropylgruppe in die Aminomethylgruppe,
e) Bildung dler pharmazeutisch verträglichen SaIw.
Die erfindungsgemäße Verbindung, in der R die Methylgruppe bedeutet, läßt sich aus ' Methylchinolin-2-Carbonsäure
herstellen, indem · η 1. die Säure in das entsprechende Amid überfuhrt durch
Umsetzung des Säurechlorids mit Isopropylamin unter wasserfreien Bedingungen, 2. die Amidcarbonylgruppe
und den Chinolinheteroring mit Hilfe von Lithiumalumiraiumhydrid und anschließender katalytischer
Hydrierung reduziert und 3. nitriert.
Wenn das Säurechlorid verwendet wird, läßt es sich in situ dadurch herstellen, daß man die Carbonsäure
in einem Lösungsmittel wie Äther löst und anschließend einen Überschuß von Thionylchlorid zusetzt.
Nachdem man das dabei entstehende Gemisch etwa 1Z2 Stunde bei Raumtemperatur stehenließ, wird
das Lösungsmittel unter Partialvakuum entfernt, unu das feste Säurechloridderivat liegt in der Form vor,
in der es für die nächste Stufe verwendet wird, die unmittelbar anschließend folgt. Das Säurechlorid
wird in einem geeigneten inerten Lösungsmittel wie Toluol gelöst, und das Aminreaeens wird danach in
Form einer geeigneten Lösung desselben zugesetzt. Auf ähnliche Weise läßt sich zur Herstellung des
Säurechlorids Phosphorpentachlorid verwenden, wobei es anschließend wie oben beschrieben behandelt
wird.
Das Am'd wird durch übliches Aufarbeiten gewonnen.
Beispielsweise wird das Reaktionsgemisch mit Wasser gewaschen, abgetrennt und die organische
Phase über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Danach wird das organische Lösungsmittel entfernt,
und man erhält das gewünschte Produkt. Um in der nächsten Stufe die Amidcarbonylfunktion in eine
Methylengruppe überzuführen, kann eine übliche Reduktion mit Hilfe von Lithiumaluminiumhydrid
durchgeführt werden. Die Reduktion läßt sich dadurch durchführen, daß man das Amid in einem Lösungsmittel,
wie Dioxan löst und anschließend die Lösung langsam einer aufgeschlämmten Suspension von Lithium-Aluminiumhydrid
in wasserfreiem Dioxan zugibt. Nach Beendigung der Zugabe wird das Gemisch
etwa 5 Stunden lang unter Rückfluß behandelt, gekühlt und der Überschuß an Lithiumaluminiumhydrid
mit Wasser, das vorsichtig zugesetzt wird, zersetzt. Nach dem Filtrieren wird die Lösung im Vakuum
bis zur Trockne destilliert. Das als Rückstand erhaltene öl, das das Amin darstellt, wird dann in Methanol
gelöst und in Gegenwart von Raneynickel auf übliche Weise hydriert. Durch die katalytische
Hydrierung wird der Heteroring im Chinolinkern reduziert und auf übliche Weise aufgearbeitet, wobei
man das Tetrahydrochinolin erhält. Anschließend wird die Nitrierung durchgeführt, beispielsweise durch
Zugabe des Tetrahydrochinolins zu einer gerührten konzentrierten Schwefelsäure, die durch Eis auf 0° C
gehalten wird, und Behandeln der Lösung mit einer 10%igen Lösung von gefrorener Salpetersäure in
konzentrierter Schwefelsäure, die tropfenweise unter Kühlung auf 5° C zugesetzt wird. Das gewünschte
7-Nitroderivat wird dann durch übliche Methoden gewonnen.
Die erfindungsgemäße Verbindung, in der R die Methylgruppe bedeutet, läßt sich auch aus dem 2,6-Dimethylchinolin
herstellen, indem man 1. unter Bildung
der entsprechenden 2-Halogenmethylverbindung halogeniert,
2. letztere mit Isopropylamin umsetzt, 3. den Chinolinheteroring mittels katalytischer Hydrierung
reduziert und 4. nitriert Die erfindungsgemäße Verbindung, in der R die Methylgruppe bedeutet, läßt
sich außerdem aus dem o-Methylchinolin^-carboxaldehyd
herstellen, indem man 1. in Gegenwart von Isopropylamin hydriert, 2. den Chinolinheteroring
mittels katalytischer Hydrierung reduziert und 3. nitriert.
Die 2-Formylverbindung läßt sich auf ähnliche
Weise mit Isopropylamin umsetzen und mittels Hydrierung über einem Katalysator, wie Raneynickel,
Platinoxyd (\dains Katalysator) oder 5%igem Palladium
auf einem Bariumsulfatkatalysator reduzieren. Die kombinierte Umsetzung wird im allgemeinen
in einem geeigneten Lösungsmittel, wie absoluter Alkohol, durchgeführt. Das dabei erhaltene Produkt
wird durch Redukt jii in das 2-Aminomethyltetrahydrochinolin
übergeführt, wobei man mit Raneynickel hydriert und nitriert.
Die erfindungsgemäße Verbindung, in eier R die Hydroxymethylgruppe bedeutet, läßt sich durch fermentative
Oxydation der Verbindung herstellen, in der R die Methylgruppe bedeutet, wobei ein geeigneter
Mikroorganismus verwendet wird, um die Oxydation der Methylgruppe zu bewirken.
Der Mikroorganismus Aspergillus Sclerotiorum Huber (erhältlich vom Centralbureau voor Schimmelcultures,
Baarn, Holland) der im Beispiel 2 verwendet wurde, um die Oxydation der erfindungsgemäßen
6-Methyl-Verbindung in die 6-Hydroxymethylverhindung
zu bewirken, erwies sich als besonders geeignet, jeodch ist zu erwarten, daß sich auch andere
Mikroorganismen gleichfalls als geeignet erweisen
Säuren, aus denen sich pharmazeutisch verträgliche Säureadditionssalze herstellen lassen, sind solche, die
nichttoxische Säureadditionsisalze bilden, in denen pharmazeutisch verträgliche Anionen enthalten sind,
wie beispielsweise Hydrochloride, Hydrobromide, Hydrojodide, Sulfate oder Bisulfate, Phosphate oder
saure Phosphate, Acetate, Maleate, Fumarate, Lactate, Tartrate, Ziuate, Glukonate, Saccharate, Methansulfonate,
p-Toluolsulfonate und Pamoate. Die tiberführung
der erfindungsgemäßen Verbindungen in ihre Säureadditionssalze wird zweckmäßigerweise
durchgeführt, indem man eine alkoholische Lösung, die das 2-(N-Isopropylaminomethyl)-7-nitro-1,2,3,4-tetrahydrochinolin
als freie Base enthält, mit einer stöchiometrisch äquivalenten Menge einer geeigneten
Säure versetzt Die dabei entstehende Lösung wird anschließend vom Lösungsmittel befreit, und der
Rückstand (das Säureadditionssalz) wird umkristallisiert, filtriert und getrocknet. Nachdem im Molekül
zwei Stellen sind, an denen Salzbildung stattfinden kann, ist es möglich, das Mono- oder Disalz herzustellen,
wobei die Art des Endproduktes von der Menge an zugegebener freier Säure abhängt. Jedoch können
verschiedene Faktoren die Bildung von Disalzen in bestimmten Fällen ausschließen.
Auf Grund des asymmetrischen Kohlenstoffatoms in der 2-Stellung des Tetrahydrochinolinkerns können
die erfindungsgemäßen Verbindungen in der optisch aktiven isomeren D- oder L-Form vorliegen. Nach dem
vorstehenden Verfahren werden die racemischen dl-Gemische hergestellt.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind gegen Schistosoma mansoni bei Versuchstieren bei niedrigen
Dosierungen wirksam, beispielsweise werden Mäuse und Affen erfolgreich behandelt, nachdem man ihnen
oral oder parenteral Dosierungen verabreicht hat, die zwischen 25 und 200 mg/kg in einer Einzeldosis
oder bis zu 7 Tagesdosen liegen.
Die Wirkung der Verbindungen wird durch ein
is Verfahren ermittelt, bei dem die Bewegung ausgewachsener
Schistosomen von ihrem normalen Sitz in den Mesenterialvenen in die Leber, hervorgerufen
durch chemotherapteutisch wirksame Verbindungen, festgestellt wird. Dieses Verfahren wird von
30. O. D. Standen in »Experimental Chemotherapy« (Herausgeber R. J. S c h η i t ζ er und F. H a w k i η g),
Bd. 1, S. 752 und 753, beschrieben.
Im vorliegenden Fall wurden 3 bis 4 Wochen alte weiße Mäuse percutan mit 150 Cercarien von Schistosor.ia
mansoni (Ostafrikanischer Stamm) infiziert. 9 bis 10 Wochen nach der Infektion wurden die zu
prüfenden Verbindungen oral oder intraperitoneal verabreicht, bei einer Grunddosierung von 25 mg/kg
täglich 4 Tage lang, oder 50 mg/kg in einer einzelnen
40. Dosis. Die Wirkung wurde 24 Stunden nach der letzten
Dosis der Mehrfachdosierung oder 72 Stunden nach der Einfachdosis ermittelt. Es wurden tote Mäuse
seziert, um die Würmer aus den Mesenterialvenen, der Leberpfortader und aus den Venen innerhalb der
45. Leber zu gewinnen. Die proportionale Bewegung der
Würmer von der Pfortader und den Mesenterialvenen zur Leber bildeten die Basis für die Bewertung.
Die Ergebnisse von entsprechenden Vergleichsversuchen sind in der folgenden Tabelle zusammen-
gestellt.
Orale Wirksamkeit gegenüber dem ostafrikanischen Stamme Arusha Chini von S. mansoni in Mäusen
Verbindung
Verbindung von Beispiel 1
Verbindung von Beispiel 2
1 lycanthon
l-(2-Diäthylaminoäthylarnino)-4-(hydroxyrnethyl)-thioxanthen-9-on
Lucanthon
l-(2-Diäthylaminoäthylamino)-4-melhylthioxanthen-9-on
hl)vg bei Verabreichung an s .liifeinanderlolgenden Tagen |
Gesatmdosis (mg/kg) |
Einzelgabe (mg/k g/Tag) |
85 85 |
17 17 |
150 |
30 | 945 |
189 |
tD5„ bei
Verabreichung
als Einzcldosis
Verabreichung
als Einzcldosis
(mg/kg)
22
21
21
46
110
LD50 oral
von Mäusen
von Mäusen
__(mg/kg)
470
1300
1300
900
500
Die erfindungsgemäßen Verbindungen lassen sich allein oder im allgemeinen im Gemisch mit einem
pharmazeutischen Träger verabreichen. Viele der pharmazeutisch verträglichen Salze der Verbindungen
der vorliegenden Erfindung sind unlöslich im Wasser, jedoch erwiesen sich Methansulfonate als höchst
wasserlöslich.
Die nachstehenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.
1. 314 g (2MoI) 2,6-Dimethylchinolin wurden in
einem Liter ^-trachlorkohlenstoff gelöst und 200 g Natriumcarbonat wurden zugesetzt, gerührt und auf
60 C erhitzt Die Wärmequelle wurde entfernt, und
es wurde Chlor in die Losung mit einor Geschwindigkeit
von 300 bis 400 cm3 Min. eingeführt und die Temperatur auf etwa 60 C gehalten. Nach 5' /2 Stunden
war die Reaktion beendet, und das Produkt begann aus der Lösung auszukristallisieren. Das Reaktionsprodukt
wurde dann gekühlt und in 1 i 2 η-Salzsäure geschüttet. Die organische Schicht wurde abgetrennt
und dreimal mit 1 1 2 η-Salzsäure extrahiert. Die vereinigten Säureschichten wurden mit SXW Methylendichlorid
gewaschen und dann mit Natriumcarbonat
alkalisch gemacht, worauf sich 2-Chlormethyl-6-methylchinolin
als blasser matter Feststoff abschied. Nach dem Filtrieren und Trocknen erhielt
man 348 gdes Produktes; Schmelzpunkt 108 bis 1 IOC.
2. 250 g des Produkts (D wurde über einen Zeitraum
von V2 Stunde unter Ruhren zu einer Losung
von 1,21 Isopropylamin in 1,251 Brennspintus zugesetzt
und eine weitere Stunde gerührt. Nach 18stündigem Stehen wurde die Lösung mit Holzkohle behandelt
und filtriert. Es wurde dann zu einer dicken Einschlämmung eingedampft, und anschließend wurde
das Produkt zwischen 1 1 Wasser und 1 1 Methylendichlorid aufgeteilt. Die wäßrige Schicht wurde abgetrennt
und zweimal mit je 500 cm5 Methylendichlorid
extrahiert. Die vereinigten organischen Schichten wurden getrocknet und eingedampft und ergaben
Msopropylaminomethyl^methylchinolinalsscharzes
öl, Ausbeute 249 g ,,..,.„
3. 235 g des Produktes (2) wurden in 1,41 Brennspiritus
gelöst und in Gegenwart von Raneynickel bei einem Druck von 52,7 kg cm2 und einer Temperatur
von 75° C hydriert. Die Hydrierung war nach 2'/2 Stunden
beendet. Nach dem Filtrieren und Kühlen auf OC wurden über einen Zeitraum von ' 2 Stunde
120 cm3 konzentrierte Schwefelsäure tropfenweise zugesetzt. Falls notwendig wurde weiteres Lösungsmittel
zugesetzt und der Niederschlag abfiltriert und mit Aceton und Äther gewaschen und getrocknet, worauf
man 300 g 2-Isopropylaminomethyl-6-methyl-1,2.3,4-tetrahydrochinolinhydrogensulfat
als weißen amorphen Feststoff erhielt; Schmelzpunkt 145 bis 158° C.
™ 253 I deS Produkte* (,3) T,rden tr°?fenw.eise zu
500 cm konzentrierter Schwefelsaure, die auf einem
Eisbad gekühlt war, gegeben, und während der Zugabe wurde gerührt. Das Gemisch wurde anschließend
vorsichtig auf 200C erwärmt und bildete eine klare Lösung, wurde anschließend nochmals auf einem Eisbad
unter 5°C abgekühlt und mit einer 10%igen Lösung von 1 Mol Salpetersäure pro Mol des Produktes
(3) in konzentrierter Schwefelsäure behandelt, die tropfenweise zugesetzt wurde, um die Temperatur
unter 5°C zu halten. Nach weiterem 3stündigem Rühren auf dem Eisbad wurde die Lösung auf Eis
gegossen und mit lOn-Natronlauge. neutralisiert.
Das Produkt schied sich als ein orangefarbiges öl
zusammen mit Natriumsulfat ab und wurde abfiltriert. Das orangefarbige ölige Produkt wurde in Methylen-
S dichlorid extrahiert, eingedampft, in Äthylacetat wieder
gelöst, getrocknet, eingedampft und dann durch übliche Verfahren in das Maleat übergeführt. Nach
Kristallisation aus Brennspiritus wurden 144g2-lsopropylaminomethyl
- 6 - methyl - 7 - nitro -1,2,3,4 - tetra-
ίο hydrochinolinhydrogenmaleat als dunkelbraune Nadein
mit einem Schmelzpunkt von 183 bis 1840C erhalten.
Analyse für C
C 57,06, H 6,50, N 11,14%;
c 57 01 H 6,60, N UJX%.
c 57 01 H 6,60, N UJX%.
Das Tartrat und Hydrochlorid des vorstehenden Produktes wurden dadurch hergestellt, daß man die
freie Base mit einem Überschuß aa Weinsäure in Äthylacetat gelöst bzw. 5 η-Salzsäure behandelte.
Das Hydrogen tartrat hatte einen Schmelzpunkt von 229 bis 230 C.
Analyse für C 6H24N3O5
Analyse für C 6H24N3O5
Gefunden .'.. C 56,61. H 6,79, N 12,22%:
*5 berechnet c 56M H 7>,0, N 12,42%.
*5 berechnet c 56M H 7>,0, N 12,42%.
Das Hydrochlorid hatte einen Schmelzpunkt von 268" C.
Analyse für C14H22N3O2Cl.
Gefunden . c 55,65, H 7,42, N 13,72%,
berechnet ... C 56,08, H 7,35, N 14,02%.
Gefunden . c 55,65, H 7,42, N 13,72%,
berechnet ... C 56,08, H 7,35, N 14,02%.
Das Methansulfonat des vorstehenden Produktes
wurde dadurch hergestellt, daß man die freie, in
Äthanol gelöste Base mit 1 Äquivalent Methan-
sulfonsäure versetzte, mit wasserfreiem Äther verdünnte und auf Eis kühlte, wonach ein Salz ausfiel,
das einen doppelten Schmelzpunkt bei 130 bis 133° C
besaß, sich wieder verfestigte und bei 160 bis 163CC
wieder schmolz.
Analyse für C H N3O5S
Gefunden \. C 50,19, H 7,07, N 11,64%;
berechnet ... C 50,10, H 7,01, N 11,70%.
_ . . . Beispiel
ι
1. Vier Gärbehälter wurden jeweils mit 21 des
nachfolgenden Mediums gefüllt und 35 Minuten bei einem Druck von 1,05 kg/cm2 sterilisiert,
c ■ κ ν, «1,1 So
c ■ κ ν, «1,1 So
Glukose 20 g
NaCl 5 ε
v 14 pn
5 p
H-feextrakt 5 g
Leitungswasser aufzufüllen auf ".'.'.".".'.".'.".'. 11
Der pH-Wert wird mit Schwefelsäure auf 6,5 eingestellt.
Die Gärbehälter wurden mit 7,5 Volumprozent einer 24 Stunden alten Kultur von Aspergillus sclerotiorum
Huber inoculiert, die bei 22°C in 50 cm3 Portionen des oben beschriebenen Sojabohnen-Glukose-Mediums
in 300-cm3-Erlenmeyerkolben, die auf einer Schüttelvorrichtung montiert waren und sich
etwa mit 230 UpM drehten, gezüchtet worden waren. Die inoculierten Gärbehälter wurden bei 138OUpM
gerührt, und jeder wurde mit 1 1 Luft pro Minute und bei einer Temperatur von 28° C 47 Stunden lang
belüftet. Falls erforderlich, wurde ein Siliconantischaummittel zugesetzt. Nach Ablauf der 47 Stunden
war der pH-Wert der Gärbrühe auf 6,8 bis 6,9 gestiegen. Es wurde Schwefelsäure zugesetzt, die steril
gehalten worden war, um den pH-Wert auf 6,5 wieder einzustellen.
2. 0,75 g des Produktes des Beispiels 1 als Hydrogenmaleat, gelöst in 75 cm3 sterilem Wasser, wurde
jedem der 4 Gärbehälter zugesetzt, und das Rühren und Belüften wurde weitere 23 Stunden fortgesetzt.
Die gesamte Gärbrühe von allen Behältern wurde zusammengeschüttet, der pH-Wert mit Natriumhydroxyd
auf 8 eingestellt, und die dabei erhaitenen 8,2 1 Gärbrühe wurden extrahiert, indem man
sie mit 16,4 1 Methylenchlorid heftig 10 Minuten lang rührte. Der Lösungsmittelextrakt wurde über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet und zur Trockne bei einer Temperatur unterhalb 400C eingedampft
(Trockengewicht 5,567 g).
3. Der dunkelbraune Rückstand von (2) wurde viermal bei Raumtemperatur mit Methanol extrahiert,
wobei die Lösung von dem unlöslichen Stoff abdekantiert wurde. Die vereinigten Methanolextraktc
mit einem Gesamtvolumen von etwa 200 cm3 wurden filtriert und mit 3 g Natriumborhydrid behandelt,
das portionsweise über einen Zeitraum von 30 Minuten unter Rühren zugegeben wurde, um die eventuell vorliegende
6-Formylverbindung zur 6-Hydroxymethylverbindung zu reduzieren. Man ließ die Methanollösung
bei Raumtemperatur über Nacht stehen und verdünnte sie anschließend mit 1 1 Äther. Die Lösung
wurde viermal mit 500 cm3 Wasser gewaschen, und die dabei entstehende blaßgelbe ätherische Lösung
wurde über Magnesiumsulfat getrocknet. Der Äther wurde durch Vakuumdestillation auf einem Wasserbad
von einer Temperatur von 40° C entfernt. Der Rückstand wurde in etwa 75 cm3 lsopropanol bei
500C gelöst, filtriert, um eventuell vorliegende unlösliche
Teilchen zu entfernen und über Nacht irn Kühlschrank gekühlt. Das Produkt wurde gesammelt
und im Vakuum getrocknet, worauf man 0,5 g des 6-Hydroxymethy I - 2- isopropylaminomethyl - 7 - nitro-1,2,3,4-tetrahydrochinolin
als blaßgelbe Kristalle erhielt. Schmelzpunkt 147 bis 149°C. Aus den Muttexflüssigkeiten
der Umkristallisierung wurden weitere 0,5 g des rohen Stoffes erhalten. Die Gesamtausbeutte
betrug 1,0 g (0,0036 Mol) von 3,0 g (0,0079 Mol) des Ausgangsmaterials, d. h. 45% der theoretischen Menge.
Analyse für C14H21N3O3.
Gefunden ... C 59,93. H 7,84, N 14,82%;
berechnet ... C 60,15, H 7,58, N 15,04%.
berechnet ... C 60,15, H 7,58, N 15,04%.
Claims (2)
1. 2 - (N - Isopropylaminomethyl) - 7 - nitro -1,2,
3,4 - tetrahydrochinolinderivate der allgemeinen Formel
O2N H CH2-N CH3
in der R eine Methyl- oder Hydroxymerthylgruppe
darstellt, sowie ihre pharmazeutisch verträglichen Säureadditionssalze.
2. 2 - (N - Isopropylaminomethyl) - 6 - hydroxymethyl - 7 - nitro -1,2,3,4 - tetrahydrochinolin und
dessen pharmazeutisch verträgliche Säuireadditionssalze.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB26893/67A GB1166538A (en) | 1967-06-10 | 1967-06-10 | Substituted Tetrahydroquinolines |
US73285068A | 1968-05-29 | 1968-05-29 | |
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