DE2260743C3

DE2260743C3 - 2,6,6-Trimethyl-1-(10'-carboxydeca-1',3',5',7',9'-pentaenyl)-cyclohex-1-en und 2,6,6-Trimethyl-1-(12' - carboxydodeca-1',3',5',7',9',11'-hexanyl)-cyclohex-1-en, Verfahren zu deren Herstellung und diese Verbindungen enthaltende Mittel

Info

Publication number: DE2260743C3
Application number: DE2260743A
Authority: DE
Inventors: Kwan-Hua San Francisco Calif. Lee
Original assignee: University of California Berkeley
Current assignee: University of California Berkeley
Priority date: 1971-12-13
Filing date: 1972-12-12
Publication date: 1981-12-24
Also published as: ES409551A1; AU4993872A; NL169467B; JPS562553B2; NL7216913A; NL169467C; DE2260743B2; FR2163528A1; CA977763A; JPS4864056A; DE2260743A1; FR2163528B1; GB1358469A; BE792645A; SE388417B

Description

Die Erfindung betrifft 2,6,6-TrimethyI-1 -(I O'-carboxydeca-l'ß'.S'J'^'-pentaenyO-cyclohex-l-en und 2,6,6-Tri-

enyl)-cyclohex-l-en, Verfahren zu deren Herstellung und diese Verbindungen enthaltende Mittel gemäß den vorstehenden Ansprüchen.

Zwei wesentliche Merkmale der Anfangsstadien der Wundheilung sind Entzündungen und Mucopolysacchardisynthese. Dabei ist unter »Wunde« jede örtliche Schädigung, beispielsweise ein chirurgischer Schnitt, eine Verwundung durch Unfall oder ein Geschwür zu verstehen. Acetylsalicylsäure und andei_· Antientzündungsmittel hemmen sowohl die Entzündung als auch die Mucopolysaccharidsynthese. Vitamin A dagegen fördert die Mucopolysaccharidsynthese, hemmt auch die Entzündung und begünstigt somit die Heilung; es senkt die die Heilung verzögernde Wirkung von Acetylsalicylsäure. Auch Retinsäure (Vitamin A-Säure) und ihre S.uze sind aktive Heilungsförderer. Durch örtliche Anwendung von Retinsäure und ihren Salzen wird die heilungsverzögernde Wirkung einer oralen Verabreichung von Natriumsalicylat, Prednison und anderen antiinflammatorisch wirkenden Mitteln oder auch örtlichen Anwendungen von Salicylsäure oder Hydrocortison gesenkt Durch topische Anwendung von Retinsäure (oder ihren Salzen) wird die Wundheilung bei Ratten und Menschen gefördert.
Es wurde nun gefunden, daß 2,6,6-TrimethyI-1-( 10'-carboxydeca-l',3',5',7',9'-pentaenyr)-cyclohex-l-en (im folgenden als C₂o-Säure bezeichnet) und 2,6,6-TrimethyI- 1 -(12'-carboxy-dodeca-1 '3',5',7',9',11 '-hexaenyl)-cyclohex-l-en (im folgenden als C^-Säure bezeichnet) hinsichtlich einer Förderung der Wundheilung oft wirksamer als Vitamin A oder Vitamin Α-Säure sind. Auch die entsprechende C16- und Cie-Säure (die zwei —CH=CH-Gruppen oder eine solche Gruppe weniger enthalten als die C»-Säure) sind hergestellt und geprüft worden, haben sich aber als beträchtlich weniger wirksam als die C₂o- und Cu-Säure gemäß der Erfindung erwiesen. Die Säuren gemäß der Erfindung haben sich als beträchtlich weniger toxisch, selbst bei hohen Konzentrationen, erwiesen als Retinsäure.

Die C₂O- und die C₂₂-Säure gemäß der Erfindung können in an sich bekannter Weise nach dem Verfahren gemäß Tetrahedron 1966, S. 293—299, wie folgt hergestellt werden: Der aus 0-Jonon in einigen Verfahrensstufen erhaltene Aldehyd mit 16 Kohlenstoffatomen wird beispielsweise mit Triäthylphosphonocrotonat zu dem Äthylester der Cjo-Säure umgesetzt, und dieser wird zu der gewünschten C₂o-Säure hydrolysiert. Man kann auch von einem Ci2-Aldehyd (hergestellt aus j3-]onon, wie unten gezeigt) zu dem C₂O-Ester gelangen, indem man eine geeignete Phosphonoverbindung mit 8 Kohlenstoffatomen mit konjugierten Doppelbindungen verwendet. Die C22-Säure kann über die C2o-Säure hergestellt werden.

Die Hydrolyse der Ester erfolgt bevorzugt mit einer wäßrig alkoholischen Lösung von Kaliumhydroxid unter anschließender Ansäuerung.

Die Cio-Säure fördert bevorzugt die Wundheiliing.
Die C20- und die C22-Säure sind sowohl bei Tieren als auch Menschen, die nicht behandelt worden sind, als

auch bei Tieren (und Menschen), die mit antünflammatorischen Mitteln, beispielsweise einem Saücylat, Hydrocortison, Prednison, Indomethacin und Mefenaminsäure, die normalerweise die Heilung verzögern, behandelt worden sind, wirksam und können deren Wirkung senken oder umkehren. Die Verbindungen gemäß der Erfindung können auch zur Behandlung von beispielsweise Akne und Psoriasis verwendet werden. Sie können auf eine Wunde aufgestäubt oder als eine Lösung, vorzugsweise in emem Öl, oder in einer Salbe ι ο angewandt werden.

Die C20- oder die C;>rSäure kann also in der Form einer Salbe, einer Lösung in einem öl oder als Pulver angewandt werden. Im allgemeinen hat sich eine Konzentration von etwa 1 Gew.-% als geeignet erwiesen, jedoch kann die Konzentration auch größer oder geringer sein. Bei einer Konzentration unter etwa 0,5 Gew.-°/o sinkt die Wirkung ab, und wenn die Konzentration von 1 auf 2 Gew.-% erhöht wird, steigt die Wirkung lia wenig an. Das heißt eine Konzentration von etwa f% ist etwa das Optimum, unabhängig davon, ob die Säure in einer Salbe, einer Lösung in einem öl oder in einem Pulver enthalten ist.

Als Träger geeignete öle sind physiologisch annehmbare öle, in denen die Säure löslich ist Beispiele sind Isopropylmyristat, Maisöl und Baumwollsamenöl. Pulver können aus Kristallen der C20- oder C22-Säure hergestellt werden, indem man die Kristalle mit einem geeigneten inerten Träger, beispielsweise Talkum, vermahlt. Die C20- oder C₂2-Säure kann in irgendeine der üblicherweise in der Pharmazie verwendeten Salbengrundlagen eingebracht werden. Eine geeignete Salbengrundlage, die als NIB (non-ionic base) bekannt und von der University of California School of Pharmacy entwickelt worden ist, hc-t etwa die folgende » Zusammensetzung:

Cetylalkohol
Stearylalkohol
Weißes Petrolatum
Flüssiges Petrolatum
Methylester von p-Hydroxybenzoesäure
Propylester von p-Hydroxybenzoesäure
»Polysorbat 80« (ölsäureester von
Sorbit und seinen Anhydriden,
kondensiert mit einem Äthylenoxidpolymeren mit etwa 20 Oxyäthyleneinheiten)

Gew.-%

6
14
20

0,15

0,06

1,5

40

45

50

Tabelle

Polyoxy-40-stearat (Monosteari n-

säureester eines Polyäthylenoxids

mit etwa 48 Oxyäthyleneinheiten)

Polypropylenglykol

Gereinigtes Wasser zum Auffüllen auf

Gew.-"/:,

100

Die Förderung der Wundheilung durch die C20- und die C22-Säure wurde durch Beobachten des Granulomwachstums bei Ratten untersucht

Dieses Verfahren besteht darin, daß man subkutan Baumwollpellets implantiert und die Größe des erzeugten Granuloms nach einigen Tagen mißt. Antiir.flammatorische Mittel verringern die Größe oder das Gewicht des Granuloms gegenüber einem Vergleichsgranulom. Verbindungen, die die Heilung fördern, vergrößern die Größe oder das Gewicht des Granuloms.

Einzelheiten des Verfahrens und der Theorie sind beispielsweise Grindlay und Waugh, (Arch. Surg. 63,288 (1951)), die die durch Polyvinylschwamm herbeigeführte Granulombildung verwendeten, um die Geweberegenerierung zu untersuchen, zu entnehmen. Dieses Verfahren wird seither üblicherweise zur Untersuchung der Wundheilung angewandt. Dunphy und Mitarbeiter (Ann. N.Y. Acad. Sei. 86, 943 (I960)) haben darauf hingewiesen, daß die Wiederherstellung von Bindegewebe das wesentlichste Merkmal der Wundheilung ist, und sie verwendeten die Granulombildungstechnik in ihren Untersuchungen der Wundheilung.

Das Wachstum von Granulationsgewebe in die Baumwollpellets wurde durch subkutane Implantation von Baumwollpellets unter Ätheranaesthesie an zwei symmetrischen dorsolateraien Stellen in männlichen Sprague-Dawley-Ratten mit einem Gewicht von 120 ± 5 g herbeigeführt

Das auf der rechten Seite implac'ierte Baumwollpellet enthält die zu prüfende Verbindung (eingeführt in der Form einer ätherischen Lösung, wobei vor der Implantation der Äther vollständig abgedampft wird), und das an der linken Seite implantierte Baumwollpellet dient als Vergleich. 7 Tage nach der Implantation wurden die Tiere mit Äther getötet und ihr Körpergewicht bestimmt. Die Granulome wurden sorgfältig entfernt und rasch mittels einer Drehwaage gewogen. Nach Trocknen in einem Ofen für 48 Stunden bei 65° C wurden die getrockneten Granulome erneut gewogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.

Verwendete
Säure

Anzahl
Tiere

Granulomgewicht naß, mg Testgewicht Granulomgewicht trocken, mg Testgewicht

Teststelle Vergleichs- Vergleichs- Teststelle Vergleichs- Vergleichs

stelle

gewicht stelle

gewicht

A
B
C
D

Säure Λ:
Säure B:
Säure C:
(Erfindung)

Säure D:
(Erfindung)

6
14

43
30

238,6 ±12,1

331.1 + 14,8

430.2 + 8,1
373,9 ± 8,6

220,5 ±12,2

208.8 ± 5,9
205,0 ±2,7

202.9 ± 4,6

1,5 2,2 1.8

29,0 ±2,1	27,2 ±2,1	1,1
43,1 ±2,6	25,5 ±1,5	1,7
68,9 ±1,5	23,9 ±0,9	2,9
60,5 ± 1,6	24,9 ±1,2	2,4

2.6,6-Trimethyl-l-(6'-carboxyhexa-r.3',5'-trienyl)-cyclohcx-l-en.

2,6,6-Triniethyl-l-(8'-carboxyoctn-r,.V,5'.7'-tetraenyl)-cyclohcx-l-en oder 3',7'-Desmethylretinsäure. 2,6.n-Trimethyl-l-(10'-carnoxydeca-l'.3',.V,7',9'-pentaenyl)-cyclohex-l-en.

2,6,6-Trimethyl-l-(12'-carboxydodeca-r,3',5',7',9', 1 l'-hexaenyl)-cydohex-l-en.

Die Werte dieser Tabelle zeigen, daß die C₂o- und die C₂₂-Säure gemäß der Erfindung (C und D) die Wundheilung sehr wirksam fördern und in dieser Hinsicht wirksamer sind als die entsprechenden Säuren mit 16 oder 18 Kohlenstoffatomen. Die Cjo-Säure ist etwas wirksamer als die C22-Säure.

Weitere Prüfungen haben gezeigt, daß die C₂₀- und die C₂₂-Säure nicht giftig oder wenigstens nicht so giftig wie Retins?ure sind. Beispielsweise hemmt die Retinsäure, nicht aber die C₂₀- und die C₂₂-Säure gemäß der Erfindung das Tibiawachstum beim Kükenembryo, und Retinsäure hemmt bei einer Dosierung von 4 mg/100 g Rauen das Wachstum von Ratten, während die C₂o-Säure in einer Dosierung von 8 mg/100 g das Wachstum von Ratten nicht hemmt.

Das folgende Beispiel veranschaulicht die Herstellung der Verbindungen gemäß der Erfindung. Angaben in Teilen und Prozent beziehen sich auf das Gewicht, sofern nicht anders angegeben.

Beispiel
Ausgangsmaterial

/3-Jonon wurde wie folgt nach der sog. Haloform- Reaktion in die ß-C^-Säure übergeführt:

84 g gasförmiges Chlor wurden bei 0°C in 400 ml einer 10 m-Natriumhydroxidlösung eingeleitet. 64 g /3-Jonon wurden bei Raumtemperatur zugesetzt, und das Gemisch wurde 3 Stunden gerührt. 80 ml Methanol wurden zugesetzt, und die Temperatur wurde durch Zugabe von zerstoßenem Eis bei unter 85° C gehalten. Dann wurde der pH-Wert durch Zugabe von Phosphorsäure auf etwa 4 eingestellt. Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur gekühlt, und das Produkt, die JS-Ci₂-Säure, stieg an die Oberfläche und wurde mittels eines Saugfilters abgetrennt. Die rohe Säure wurde in 20%iger wäßriger Natriumhydroxidlösung gelöst und mit Diäthyläther extrahiert, um Verunreinigungen abzutrennen. Die wäßrige Lösung wurde mit Phosphorsäure angesäuert und erneut mit Diäthyläther extrahiert. Der Extrakt wurde mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Der Äther wurde abgedampft, und die Säure wurde aus 7O°/oigem wäßrigem Methanol umkristallisiert.

10 g Lithiumaluminiumhydrid wurden unter einer Stickstoffatmosphäre in einen Dreihalskolben eingebracht. 50 ml wasserfreier Diäthyläther wurden zugesetzt, und das Gemisch wurde bei -15°C mit einem Magnetrührer gerührt. 50 g der Ci₂-Säure wurden in wasserfreiem Diäthyläther gelöst und langsam zugesetzt. Die Temperatur wurde vorzugsweise bei unter - 10⁰C gehalten. Nachdem die gesamte Säure zugesetzt war, wurde die Temperatur auf Raumtemperatur ansteigen gelassen und 1 Stunde bei Raumtemperatur gehalten. Dann wurde das Gemisch auf O⁰C gekühlt, und 1 η-Schwefelsäure wurde zugesetzt, bis die Blasenbildung aufhörte. Die Temperatur wurde vorzugsweise bei unter 5° C gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde filtriert und der Niederschlag in Diäthyläther gelöst Die Ätherschicht wurde abgetrennt, mit Wasser gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Dann wurde der Äther abgedampft. Die Ausbeute an Ci2-Alkohol betrug etwa 93% der Theorie.

Für diese Umsetzung wurde aktiviertes Mangandioxid verwendet, das beispielsweise nach der Methode von Attenburrow u. a„ J. Chem. Soc. 1094 (1952) oder Carpino, J. Org. Chem., Bd. 35, Nr. 11, 3971 (1970) ϊ hergestellt werden kann.

Etwa 50 g des C|₂-Alkohols in Lösung in Diäthyläther wurden in einen mit einem 2-l-Kolben verbundenen Tropftrichter eingebracht. 500 g aktiviertes Mangandioxid und 1000 ml wasserfreier Tetrachlorkohlenstoff to wurden in den Kolben eingebracht und gerührt. Die Lösung des C_]2-Alkohols wurde langsam einlaufen gelassen und das Gemisch wurde, nachdem der gesamte Alkohol zugesetzt war, noch 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Das Gemisch wurde filtriert und mit Tetrachlorkohlenstoff gewaschen, der Extrakt dann getrocknet und zur Trockne eingedampft. Die Ausbeute an Ci2-Aldehyd betrug etwa 95⁰A der Theorie.

Erfindung

(^a) ⁴? g Natriumhydrid in Ö! dispergiert (57% NaH) wurden in einen 2-l-Kolben eingebracht und mit wasserfreiem Diäthyläther gewaschen. 1000 ml wasserfreies Tetrahydrofuran wurden zugesetzt, und das Gemisch wurde auf 0⁰C abgekühlt. 140 g Triä'hylphosphonocrotonat wurden in einen Tropftrichter eingebracht und tropfenweise unter Rühren der Natriumhydridsuspension zugesetzt. Nachdem das gesamte Crotonat zugesetzt war, wurde das Gemisch noch 1/2 Stunde bei 0°C gerührt. Etwa 50 g des in Tetrahydrofuran gelösten C-12-Aldehyds wurden dann langsam zugesetzt; das Gemisch wurde auf Raumtemperatur erwärmt und '/2 Stunde bei Raumtemperatur stehengelassen. Dann wurde das Gemisch auf O⁰C abgekühlt und eine gesättigte Natriumchioridlösung zugesetzt, um überschüssiges Natriumhydrid zu zersetzen. Das Gemisch wurde mit Petroläther (Kp. 35 bis 80^cC) extrahiert und der Extrakt zur Trockne eingedampft, wobei der gewünschte Ester der C_]6-Säure erhalten wurde.

(b) Der Ester wurde durch 4stündiges Kochen unter Rückfluß mit 10%igem Kaliumhydroxid in wäßrigem Äthanol unter Stickstoff hydrolysiert. Das Gemisch enthielt 50 g Ester, 50 g Kaliumhydroxid, 300 ml Wasser und 200 ml Äthanol. Nach Beendigung der Hydrolyse wurde das Gemisch angesäuert Die Ci6-Säure wurde mit Diäthyläther extrahiert

(c) Das Verfahren zur Herstellung der C2o-Säure aus der C)6-Säure braucht im einzelnen nicht mehr beschrieben zu werden, da die Umsetzungen praktisch die gleichen wie die oben beschriebenen sind. Die in der letzten Stufe erhaltene Cie-Säure wird unter Verwendung von Lithiumaluminiumhydrid in den Aikohol Obergeführt und der Alkohol unter Verwendung von Mangandioxid in den entsprechenden Aldehyd überge führt. Der Aldfthyd wird dann mit Tnäthylphosphono- crotonat zu dem C2o-Äthylester umgesetzt und dieser wie oben beschrieben zu der C2o-Säure gemäß der Erfindung hydrolysiert. Die C₂2-Säure kann nach dem obigen Verfahren und unter Verwendung von Triäthyl phosphonoacetat statt des Triäthylphosphonocrotonats aus der C2o-Säure hergestellt werden. Gesamtausbeute etwa 10%, bezogen auf Ci2-Säure; Kp. Cie-Säure 152 -154° C, C2o-Säure 186 -188° C.

Claims

Patentansprüche:

1. 2,6,6-TrimethyI-1 -(10'-carboxydeca-1 ',3',5',7',9'-pentaenyl)-cyclohex-l-en und 2,6,6-TrimethyI-1-(12'-

carboxydodeca-1 ',3',5',7',9',11 '-hexaenyl)-cyclohex-1-en.

2. Verfahren zur Herstellung von 2,6,6-Trimethyl-1 -(10'-carboxydeca-13',5',7'3'-pentaenyl)-cyclohex-1-en, dadurch gekennzeichnet, daß man

(A) den aus 0-Jonon in bekannter Weise durch Umsetzen mit Chlor in Natriumhydroxidlösung nach der sog. Haloforni-Reaktion, Reduktion der erhaltenen Säure 2,6,6-TrimethyI-l-(2'-carboxyvinylen)-cyclohex-!-en mit Lithiumaluminiumhydrid in wasserfreiem Äther und Oxydation des erhaltenen Alkohols mit vorzugsweise aktiviertem Mangandioxid erhaltenen Aldehyd

(a) einer Witting-Reaktion, vorzugsweise in Gegenwart von Natriumhydrid, unter Verwendung einer Verbindung der Formel

(R₁OXR₂O)P(O)CH₂-CH = CH-COOr₃,

in der jede der Gruppen Ri, R₂ und R₃, die gleich oder verschieden sein können, eine Alkylgruppe, vorzugsweise die Methyl- oder Äthylgruppe, oder eine Arylgruppe bedeuten, unterwirft,

(b) den gebildeten Ester zu der entsprechenden Säure hydrolysiert und

(c) die Maßnahmen Reduktion der Säure bis einschließlich Stufe (b) mit dem Reaktionsprodukt von (b) wiederholt,

(B) anstelle der Stufen (a) bis (c)

den bei der Verfahrensstufe (a) als Ausgangsmaterial verwendeten Ci₂-Aldehyd nach einer Witting-Reaktion, vorzugsweise in Gegenwart von Natriumhydrid, unmittelbar mit einer Verbindung der Formel

(RiOXR₂O)P(O)CH₂ - (CH = CH)₃-COOR₃,

in der Ri, R₂ und R₃ die oben angegebene Bedeutung haben, umsetzt und

den dabei gebildeten Ester hydrolysiert.

3. Verfahren zur Herstellung von 2,6,6-Trimethyl-1 -(12'-carboxydodeca-1 ',3',5',7',9',11 '-hexaenyl)-cyclohex-1-en, dadurch gekennzeichnet, daß man mit dem in Anspruch 2 angegebenen Reaktionsprodukt (Cw-Säure) in an sich bekannter Weise mit »Lithiumaluminiumhydrid in wasserfreiem Äther reduziert, den dabei erhaltenen Alkohol in üblicher Weise mit vorzugsweise aktiviertem Mangandioxid oxydiert und den dabei gebildeten Aldehyd nach einer Wittig-Reaktion, vorzugsweise in Gegenwart von Natriumhydrid, mit einer Verbindung der Formel

(R₁OXR₂O)P(O)CH₂COOR₃,

in der Ri, R₂ und R₃ die in Anspruch 2 angegebene Bedeutung haben, zu einem Ester umsetzt und diesen Ester dann zu der entsprechenden Säure hydroly siert.

4. Pharmazeutisches Mittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer Verbindung gemäß Anspruch 1 als Wirkstoff und einem physiologisch annehmbaren Träger oder Verdünnungsmittel, vorzugsweise für eine topische Anwendung.

5. Mitte! nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es etwa 1 % Wirkstoff enthält.