DE2146395B2 - N-p-Toluolsulfonyl-5-methytö2 -pyrazolin-1 karbonamid und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

H₃C-/~~%— SO₂NHCONH₂

in einem wasserfreien Lösungsmittel bei einer Temperatur von 80 bis 130⁰C,

oder mh der Verbindung der Formel IV

H₃C-Z^S-SO₂-N=C=O

im Medium eines inerten Lösungsmittels anfänglich bei einer Temperatur von 20⁰C und dan&sh bei einer Temperatur von bis zu 80° C umsetzt

3. Verfahren zur Herstellung der Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die durch Mischen der äquimolaren Mengen der Verbindungen II und III im Medium eines Lösungsmittels mit niedriger Dielektrizitätskonstante bei einer Temperatur von 20° bis 80⁰C erhaltenen Molekularverbindungen im Medium eines wasserfreien Lösungsmittels, dessen Dielektrizitätskonstante bei einer Temperatur von 20° kleiner als 10 und dessen Siedepunkt höher als 80° C ist der thermischen Zersetzung bei einer Temperatur von 80° bis 130° C unterwirft

Die Erfindung betrifft N-p-Toluolsulfonyl-5-methyl-/l²-pyrazolin-1-karbonamidder Formel I

CH, H-C-CH₂

CH₃-<f V-SO₂NHCO-^

(D

N=C-H

sowie Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung.

Das N-p-Toluolsulfonyl-S-methyl-zP-pyrazolin-1 -karbonamid (im folgenden als Präparat SPC-703 bezeichnet) zeichnet sich durch pharmakologisch wertvolle Eigenschaften aus. Seine hypoglykämisierende Wirkung ist an drei Tiergattungen, nämlich Mäusen, Ratten und Kaninchen, genau untersucht worden. Diese Wirkungen wurden mit der hypoglykanischen Wirkung des im Heilwesen als Mittel eingeführten N-p-Toluolsulfonyl-N-n-butylharnstoffes, als »Tolbutamid« bezeichnet, verglichen. Es hat sich erwiesen, daß die die m> Glukosekonzentration im Blut senkende Wirkung des Präparates SPC-703 länger anhält als die ähnliche Wirkung des Tolbutamids. Bei der Verabreichung von SPC-703 und Tolbutamid in einer Dosis von 100 mg/kg Rattenkörpergewicht wird beobachtet, daß die höchste hypoglykämisierende Wirkung beider Präparate zwischen der vierten und achten Stunde ab Verabreichung stattfindet, die Wirkung des SPC-703 sich jedoch auch noch 24 Stunden lach dessen gas trichter Verabreichung zeigt Dieser Unterschied ist noch deutlicher bei einer Dosis von 300 mg/kg Körpergewicht — wo auch nach 34 Stunden nach der Verabreichung von SPC-703 eine charakteristische Hypoglykämie beobachtet wird, während bei Verabreichung von Tolbutamid diese Wirkung nur 20 Stunden andauert Es wurde der Einfluß der Dosis des Präparates SPC-703 auf das Zuckerniveau im Blut geprüft und es wurde festgestellt, daß eine maximale Senkung des Niveaus im Blut nach Verabreichung einer Dosis von 400 mg/kg Körpergewicht erlangt wird Eine weitere Vergrößerung der Dosis des verabreichten Präparates senkt das Zuckerniveau im Blut weiter und das Niveau erreicht etwa 40% des Wertes vor der Verabreichung.

Bei Untersuchungen der Toxizität des Präparates SPC-703 wurde festgestellt, daß die toxische Dosis LD₅₀ für Ratten und Mäuse nach Ablauf von 24 Stunden nach seiner Verabreichung abhängig vom Einführungsweg, folgende Werte aufweist:

a) Ratten — peroral über 6 g/kg, gastrisch 2,2 g/kg und intravenös 1 g/kg;

b) Mäuse — peroral und gastrisch 1 g/kg.
Untersuchungen zur Ermittlung der Langzeittoxizität

wurden bei Mäusen, Ratten und Kaninchen durchgeführt, wobei das geprüfte Präparat zusammen mit dem Futter in zwei Dosen von 100 mg und 300 mg/kg Körpergewicht in einem Zeitraum von 10 Monaten verabreicht wurde. Das Durchschnittsgewicht der Mäuse im Laufe der chronischen ToxizitätsprUfung des Präparates SPC-703 ist in der nachstehenden Tabelle angeführt

	3	0,1 g/kg	21 46 395	Weibchen	4	0,3 g/kg
	Männeben	38		Kontr.		29
Monate	Kontr.	38		34	0,1 g/kg	29
	38	39	0,3 B/kg	32	34	30
0	37	40	36	33	31	32
1	38	41	35	36	32	30
2	42	41	36	35	34	31
3	40	40	40	33	34	31
4	43	40	40	33	33	30
5	40	39	38	33	33	31
6	41	38	36	32	33	31
7	40	38	32	32
8	41	37		32
9		38

Sektions- und histopathologische Untersuchungen der Nieren, der Leber, der Milz, der Lungen, des Herzens weisen bei beiden geprüften Gruppen keine Veränderungen auf. Die biochemische Blutuntersuchung hinsichtlich der Diastase, Aminotransferase, GOT und GTP, Hämoglobin, der Anzahl roter Blutkörperchen und auch Hämakrit, ergab keine Unterschiede zwischen der KontroDgruppe und den mit dem Präparat SPC-703 behandelten Gruppen.

Eine Senkung der Anzahl der weißen Blutkörperchen im Umfangsblut bei den auf chronische Toxizität untersuchten Mäusen wird ebenfalls nicht beobachtet Die Sterblichkeit ^r Mäuse beträgt in der Kontrollgruppe 24% und in der 100 mg und 300 mg/kg erhaltenen Gruppe ca. 20%.

Bei der Verabreichung eines mit 14c markierten Präparates SPC-703 wurde bei de·! Versuchstieren dessen selektive Anreicherung in keinem der untersuchten Organe (Gehirn, Herzmuskel, Skelettmuskeln, Eingeweide, Leber, Nieren, Milz, Bauchspeicheldrüse u.a.) festgestellt, wobei die Konzentration in der Bauchspeicheldrüse in einer Größenordnung von 10-5 M lag.

Wie ein Vergleich des Toxizitätskoeffizienten LD₅O sowie des für die therapeutische Anwendung entscheidenden Quotienten LDmZED₃₀ des Präparats SPC-703 mit den entsprechenden Werten für Tolbutamid und das sich ebenfalls durch eine ausgeprägte Langzeitwirkung auszeichnende Präparat Chlorpropamid (vgl. Hedwig, Moderne Arzneimittel [19671 S. 1090) zeigt, ist das Präparat SPC-703 den Vergleichspräparaten deutlich überlegen (vgl. nachstehende Tabelle).

Präparat	LD50 /Ratten/ p.o. mg/kg	EDM /Ratten/ p.o. mg/kg	LD5O EDj0	Ausschei dungs-Halt wertzeit Stunden
SPC-703	6000	100	60	20
Tolbut amid	4000	120	33	3
Chorprop- amid	2390	85	27	45-50

Stunden beträgt, was eine mehrmalige Verabreichung

während eines Tages erforderlich macht, ist sie für Chiorproparnid mit 45—50 Stunder, se lang, daß es zu einer Kumulierung dieses Präparates im Organismus und im weiteren Verlauf zu gefährlichen Begleiterscheinungen (»Chlorpropamidtod«) kommen kann. Im Falle des Präparats SPC-703 ist infolge seiner günstigen

Halbwertszeit von 20 h die Verabreichung einer

vollkommen ungefährlichen Ergänzungsdosis pro Tag möglich.

Bei Versuchen zur Ermittlung des Wirkungsmecha-

nismus des Präparats SPC-703, bei denen Ratten mit schwerer Alloxanzuckerkrankheit verwendet wurden, war weder ein Einfluß dieses Präparates noch des Tolbutamids auf das Zuckerniveau im Blut festzustellen. Auch ein durchgeführter peroraler Glykosetoleranztest

j5 zeigt einen ähnlichen Verlauf für das Präparat SPC-703 und Tolbutamid.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, daß sowohl das Präparat SPC-703 als auch Tolbutamid durch Stimulation der Insulinsektretion wirken, schießen jedoch die Möglichkeit der Einwirkung des Präparates SPC-703 auf den Glukoneogenese- oder Glukogenolyseprozeß nicht aus.

N-p-Toluolsulfonyl-S-methyl-^-pyrazolin-1 -karbonamid kann erfindungsgemäß dadurch hergestellt wer- den,daß man 5-Methyl-d²-pyrazolin der Formel II

Ii-C-CH₂ HN

N=C-H

oder gegebenenfalls sein Salz mit Säuren wie z. B. Schwefelsäure, mit N-p-Toluolsulfonylharnstoff der Formel III

HjC-

SO₂NHCONH₂

(III)

in einem wasserfreien Lösungsmittel bei einer Temperatur von 80 bis 130" C umsetzt

Als Lösungsmittel kommen solche Lösungsmittel in

Besonders hervorzuheben ist dabei auch die gegen- _b5 Frage, deren Dielektrizitätskonstante bei 20⁰C kleiner über den Vergleichspräparaten vorteilhafte Ausscheidungs-Halbwertszeit von 20 Stunden. Während diese

Ausscheidungs-Halbwertszeit für Tolbutamid nur 3

als 10 ist und deren Siedepunkt über 80° C liegt, wie z. B. Dioxan, Chlorbenzol und dergleichen. Alternativ kann 5-Methyl-4²-pyrazolin auch mit p-ToluoIsulfonylisocy-

anat in inerten Lösungsmitteln wie z.B. Benzol, Chlorbenzol und dergl bei einer Temperatur von anfangs 2O⁰C und einer nachfolgenden Temperatursteigerung bis 80⁰C umgesetzt werden.

Eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß man die durch Mischen der iquimolaren Mengen der Verbindungen II und III im Medium eines Lösungsmittels mit niedriger Dielektrizitätskonstante bei einer Temperatur von anfangs 20° C bis 80° C erhaltenen Molekularverbindungen im Medium eines wasserfreien Lösungsmittels, dessen Dielektrizitätskonstante bei einer Temperatur von 20° C kleiner als 10 und dessen Siedpunkt höher als 80° C ist, der thermischen Zersetzung bei einer Temperatur von 80° bis 130° C unterwirft

Die bei Temperaturen von 20° bis 80⁰C erhaltenen Molekularverbindungen fallen als schwerlösliche Niederschläge aus dem Lösungsmittel aus und können isoliert werden. Das Reaktionsprodukt isoliert man aus dem Reaktionsgemisch durch seine Auflösung in wäßrigen Hydroxidlösungen, durch Extraktion oder durch Auflösung des Rückstandes nach dem Abriestiiiieren des Lösungsmittels unter verringertem Druck, Abscheiden der im alkalischen Medium schwerlöslichen Nebenprodukte der Reaktion, sowie anschließendes Fällen durch langsame Neutralisation oder Ansäuern der Lösung mit einer Verdünnung von oberhalb 1 :30 im Verhältnis zur Masse des Produktes.

Nachfolgend werden die Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert

Beispiel 1

Einer Suspension von 107 g N-p-ToJuolsulfonylhamstoff in 700 ml Dioxan werden 43,6 g 5-Methyl-4²-pyrazolin zugegeben, bei Zimmertemperatur 1 Stunde lang gemischt dann wird das gesamte Gemisch langsam bis zum Siedepunkt erwärmt und 4 Stunden lang die Siedetemperatur aufrechterhalten. Aus der so erhaltenen klaren Lösung wird unter verringertem Druck bei einer Temperatur von bis 55° C das Dioxan abdestilliert, der sirupartige Rückstand wird in 450 ml einer vorher auf 40° C erwärmten wäßrigen 3%igen Ammoniaklösung aufgelöst Die erhaltene Lösung wird mittels 1500 ml Wasser verdünnt und bei einer Temperatur von 40° C mit einer 0,5%igen Salzsäurelösung bis zum pH 7 bis 7,5 neutralisiert, mittels Aktivkohle entfärbt wonach das Reaktionsprodukt durch Ansäuerung mittels Salzsäure bis pH 4,5 nach dem nachstehend angegebenen Verfahren ausgefällt wird.

In 1200 ml Wasse. werden 5 g des Produktes aus der vorherigen Charge und 100 ml der oben erhaltenen Lösung dieses Produktes eingeführt Dann wird bei stetigem Rühren gleichzeitig sehr langsam eine 0,5%ige Salzsäurelösung und weitere Mengen der Lösung des ausgefällten Produktes eingeführt bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung des pH des Gemisches im Bereich von 5 bis 6.

Nach Zugabe der gesamten Lösung des Reaktionsproduktes wird bis pH 4,5 weiter angesäuert Man erhält 128 g N-p-Toluolsulfonyl-S-methyl-^-pyrazolin-1 -karbonamid mit einem Schmelzpunkt von 118 bis 120° C und einer Ausbeute von 91%.

Beispiel 2

160 g N-p-Toluolsulfonylharnstoff und 68 g 5-Methyl-4²-pyrazolin werden sukzessive zu 400 ml Dioxin gegeben, 30 Minu'.en lang wird bei gewöhnlicher Temperatur gerührt, dann wird langsam auf eine Temperatur von 75 bis 78° C erwärmt und diese Temperatur 15 Minuten lang aufrechterhalten. Nach Abkühlung auf 0°C wird 3 Stunden lang weiter gerührt und der gefällte Niederschlag getrennt, der bei Zimmertemperatur unter verringertem Druck getrocknet wird. Man erhält 153 g einer Molekularverbindung von N-p-Toluolsulfonylharnstoff mit S-Methyl-zl^pyrazolin mit einem Schmelzpunkt von 190⁰C (nach

ίο Einbringen der Probe in den Apparat bei 185⁰C).

Beispiel 3

149,2 g einer Verbindung von N-p-Toluolsulfonyi-

IS harnstoff mit S-Methyl-^pyrazolin, erhalten gemäß Beispiel 2 in 700 ml Dioxan, werden 2 Stunden lang bei Siedetemperatur erwärmt Nach der Abscheidung —

wie im Beispiel 4 beschrieben — erhält man 131 g

N-p-Toluolsulfcnyl-S-methyl-^pyrazolin-1 -karbonamid mit einem Schmelzpunkt von 119 bis 121⁰C und mit einer Ausbeute von 93%.

Beispiel 4

96,4 g N-p-Toluolsulfonylharnstoff, 40 g 5-Methyl-4²- pyrazolin in 850 ml wasserfreiem Toluol werden 3 Stunden lang bei Zimmertemperatur gemischt und dann in Siedetemperatur bis zum Schwinden des Ausscheidens von Ammoniak gehalten, was ca. 12 bis 15 Stunden dauert Nach dem Abkühlen wird das Gemisch einer vierfachen Extraktion mit eiuer wäßrigen 2%igen Ammoniaklösung unterworfen, wobei jedesmal 200 ml dieser Lösung angewandt werden.

Die vereinigten Extrakte werden mit Aktivkohle entfärbt dann mit 1000 ml Wasser verdünnt und mit 0,5%iger Salzsäure bis zu einem pH 7,5 angesäuert Nach wiederholter Entfärbung mit Aktivkohle wird das Reaktionsprodukt durch Ansäuerung bis zum pH 4,5 nach dem im Beispiel 4 angegebenen Verfahren ausgefällt Man erhält 1153 g N-p-ToIuolsulfonyl-5-me thyl-/4²-pyrazolin-l-karbonamid mit einem Schmelz punkt von 118 bis 120° C und einer Ausbeute von 91,5%.

Beispiel 5

Einer Lösung von 19,7 g N-p-Toluolsultonylisocyanat in 150 ml Benzol wird eine Lösung von 8,4 g 5-Methyl-4²-pyrazoIin in 20 ml Benzol so zugegeben, daß die Temperatur 30° C nicht überschreitet wonach das gesamte Gemisch 2 Stunden lang bei einer

so Temperatur von 60°C erwärmt wird. Nach dem Abkühlen wird das Gemisch einer dreifachen Extraktion mit wäßriger 2%iger Ammoniaklösung unterworfen, wobei jedesmal 100 ml Portionen dieser Lösung verwendet werden. Die vereinigten Extrakte werden auf eine Temperatur von 40° C erwärmt mit 0,5%iger Salzsäure bis z<\ einem pH 7 bis 7,5 neuTalisien und mit Aktivkohle entfärbt

Nach Abtrennung der Aktivkohle wird das Filtrat portionsweise in 500 ml Wasser, das eine Suspenrion von 2 g des P oduktes aus vorheriger Charge enthält zugegeben und gleichzeitig wird 0,5%ige Salzsäure so zugegeben, daß der pH des Gemisches im Bereich von 5 bis 6 verbleibt Nach Zugabe der gesamten Lösung des Reaktionsproduktes wird weiter bis zu einem pH-Wert von 4,5 angesäuert Man erhält 19,6 g N-p-Toluolsulfonyl-5-methyl-zl² pyrazclin-1-karbonamid mit einem Schmelzpunkt von 118 bis 120° C und einer Ausbeute von 69,7%.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. N-p-Toluolsulfonyl-S-methyl-^pyrazoIin-1 kar- bonamid der Formel I

CH,

H-C-CH₂ ^-SO₂NHCO-N

N=C-H

15

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man entweder die Verbindung der Formel II

CH,

H-C-CH₂ HN

N=C-H

20

25

30 mit der Verbindung der Formel III