DE2146395C3 - N-p-Toluolsulfonyl-5-methyl- d2 -pyrazolin-1karbonamid und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

N = C-H

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

CH₁ H —C-CHi

HN

N=C-H ίο

H₃C

SO₁NHCONH,

in einem wasserfreien Lösungsmittel bei einer

Temperatur von 80 bis 130⁰C,

oder mit der Verbindung der Formel IV

SO₁-N=C=O

im Medium eines inerten Lösungsmittels anfänglich bei einer Temperatur von 20⁰C und danach bei einer Temperatur von bis zu 80⁰C 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 80" C erhaltenen Molekularverbindungen im Medium eines wasserfreien Lösungsmittels, dessen Dielektrizitätskonstante bei einer Temperatur von 20° kleiner als 10 und dessen Siedepunkt höher als 80⁰C ist der thermischen Zersetzung bei einer Temperatur von 80° bis 130⁰C unterwirft.

Die Erfindung betrifft N-p-ToIuolsulfonyI-5-methyl- ^l²-pyrazolin-1 · karbonamid der Formel I

40

CU

H-C CH₂

CIl, ■'. V-SO₂NHCO-N I ID r.

-^y \ ι

N=--C H

sowie Verfahren zur Herstellung dieser Verbindung.

Das N-p-Toluolsulfonyl-S-methyl-zl'-pyrazolin-1 -karbonamid (im folgenden als Präparat SPC-703 bezeichnet) zeichnet sich durch pharmakologisch wertvolle Eigenschaften aus. Seine hypoglykämisierendc 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 Cilukosckonzemration im Blut senkende Wirkung des Präparates SPC-70J länger anhält als die ähnliche Wirkung des Tolbutamids. Bei der Verabreichung von SPC-70} und Tolbutamid in einer Dosis von 100 mg/kg Kiitlcnkörpcrgcwicht wird beobachtet, daß die höchste hypoglykämisicrende Wirkung beider Präparate /wischen der vierten und achten Stunde ab Verabreichung stattfindet, die Wirkung des SPC-70} sich jedoch auch noch 24 Stunden nach dessen gastrichter 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% de*, Wertes vor der Verabreichung.

Bei Untersuchungen der Toxizität des Präparates SPC-703 wurdj 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 I g/kg;

b) Mäuse — peroral und gastrisch I 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 Mause im Laufe der chronischen Toxizitätsprüfung des Präparates SPC-70} ist in der nachstehenden Tabelle angeführt.

	3	0,1 g/kg	21 46 395	Weibchen	4	0,3 g/kg
	Männchen	38		Kontr.		29
Monate	Kontr.	38		34	0,1 g/ke	29
	38	39	0,3 g/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 weisee 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 Kontrollgruppe 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 der Mäuse beträgt in der Kontrollgruppe 24% unJ in der 100 mg und 300 mg/kg erhaltenen Gruppe ca. 20%.

Bei der Verabreichung eines mit 14c markierten Präparates SPC-703 wurde bei dfι 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 iO-⁵Mlag.

Wie ein Vergleich des Toxizitätskoeffizienten LD₅₀ sowie des für die therapeutische Anwendung entscheidenden Quotienten LD50/ED30 des Präparats SPC-703 mit den entsprechenden Werten für Tolbutamid und das sich ebenfalls durch eine ausgeprägte Langzeitwirkung auszeichnende Präparat Chlorpropamid (vgl. Hellwig, Moderne Arzneimittel [1967J S. 1090) zeigt, ist das Präparat SPC-703 den Vergleichspräparaten deutlich überlegen (vgl. nachstehende Tabelle).

Präparat	LD50 /Ratten/ p.o. mg/kg	EDj0 /Ratten/ p.o. mg/kg	60	ι Ausschei- dungs-1 IaIb- wertzeit Stunden
SPC-703	6000	100	33	20
Tolbut amid	4000	120	27	3
Chorprop- .1 m it)	2390	85	45-50

Besonders hervorzuheben ist dabei auch die gegenüber den Vergleichspräparaten vorteilhafte Ausschcidungs-Halbwertszeit von 20 Stunden. Während diese Ausscheidungs-Halbwerts/ei' für Tolbutamid nur 3 Stunden beträgt, was eine mehrmalige Verabreichung während eines Tages erforderlich macht, ist sie für Chlorpropamid mit 45—50 Stunden so 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 Alloxanzbckerkrankheit 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, schließen jedoch die Möglichkeit der Einwirkung des Präparates SPC-703 auf den Glukoneogenese- oder Glukogenolyseprozeß nicht aus.

N-p-ToluoIsulfonyl-S-methyl-^-pyrazoIin-l-karbonamid kann erfindungsgemäß dadurch hergestellt wer-

4-, den, daß man 5-MethyI-4²-pyrazolin der Formel II

IL-C-CH,

HN
\

N = C-H

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

So₂NIICONII, (III)

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

Als Lösungsmittel kommen solche Lösungsmittel in Frage, deren Dielektrizitätskonstante bei 20⁰C kleiner als 10 ist und deren Siedepunkt über 8O⁰C liegt, wie /. B. Dioxan, Chlorbenzol und dergleichen. Alternativ kann 5-Mcthyl-/il²-pyra/.olin auch mit p-Toluolsulfonylisoey-

anat in inerten Lösungsmitteln wie ζ, 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 äquimolaren Mengen der Verbindungen II und III im Medium eines Lösungsmittels mit niedriger Dielektrizitätskonstante bei einer Temperatur von anfangs 20⁰C bis 80⁰C erhaltenen Molekularverbindungen im Medium eines wasserfreien Lösungsmittels, dessen Dielektrizitätskonstante bei einer Temperatur von 20⁰C 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 80" C 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 ;~:em Aodestillieren 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 Hersteilung der erfindungsgemäßen Verbindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert

Beispiel 1

Einer Suspension von 107 g N-p-Toluolsulfonylharnstoff in 700 ml Dioxan werden 43,6 g 5-MethyM²-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 klären 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 40⁰C erwärmten wäßrigen 3%igen Ammoniaklösung aufgelöst. Die erhaltene Lösung wird mittels 1500 ml Wasser verdünnt und bei einer Temperatur von 40⁰C mit einer 0,5%igen Salzs.:urelösung 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 Wasser 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-ToluoIsulfonyl-S-mcthyl-^-pyrazoün-i-karbonamid mit einem Schmelzpunkt von 118 bis 120°C und einer Ausbeute von 91%.

Ei e i s ρ i c I 2

IdO g Np Toluolsulfonylharnstoff und 68 g 5-MelhyI-,d^-pyrazolin wtrHn sukzessive zu 400 ml Dioxan gegeben, 30 Minuten lang wird bei gewöhnlicher Temperatur gerührt, dann wird langsam auf eine Temperatur von 75 bis 78° C erwSrmt und diese Temperatur 15 Minuten lang aufrechterhalten. Nach Abkühlung auf 0⁰C wird 3 Stunder» 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 5-Methyl-/l²-pyrazolin mit einem Schmelzpunkt von 19O⁰C (nach

ι ο Einbringen der Probe in den Apparat bei 185° C).

Beispiel 3

149,2 g einer Verbindung von N-p-ToIuolsuifonylharnstoff mit 5-Methyl-4²-pyrazolin, erhalten gemäß Beispiel 2 in 700 ml Dioxan, werden 2 Stunden lang bei Siedetemperatur erwärmt Naoh der Abscheidung — wie im Beispiel 4 beschrieben — erhält man 131 g

N-p-ToIuolsulfonyl-5-methyl-i4²-pyrazol!n-l-karbo!iamid mit einem Schmelzpunk" ;on 119 bis 121°C 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 einer 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-Toluolsulfonyl-5-methyl-4²-pyrazolin-l-karbonamid mit einem Schmelzpunkt von 118 bis 120°Cund einer Ausbeute von 91,5%.

Beispiel 5

Einer Lösung von 19,7 g N-p-Toluolsulfonylisocyanat in 15OmI Benzol wird eine Lösung von 8,4 g 5-Methyl-4²-pyrazolin in 20 ml Benzol so zugegeben, daß die Temperatur 30⁰C nicht überschreitet wonach das gesamte Gemisch 2 Stunden lang bei einer Temperatur von 6O⁰C erwärmt wird. Nach dem Abkühlen wire?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 40⁰C erwärmt, mit 0,5%iger Salzsäure bis zu einem pH 7 bis 7,5 neutralisiert und mit Aktivkohle entfärbt.

Nach Abtrennung der Aktivkohle wird das Ritrat portionsweir? in 500 ml Wasser, das eine Suspension von 2 g des Produktes aus vorheriger Charge enthält, zugegeben und gleichzeitig wird Ö,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

M von 4,5 angesäuert. Man erhält 19,6 g N-p-Toluolsulf»- nyl-5-methyl-id²-pyrazolin-1-karbonamid mit einem Schmelzpunkt von 118 bis I2O°C und einer Ausbeute von 69,7%.

Claims (1)

1. N-p-ToluolsuIfonyl-S-methyM^pyrazoIin-lkar- bonamid der Formel I

Patentansprüche:

mit der Verbindung der Formel III

V-SO₂NHCO-N

H—C-CH₂