DE2302037C3

DE2302037C3 - Chromon-3-carbonsäuren bzw. deren Ester und Verfahren zu ihrer Herstellung sowie diese enthaltende antiallergisch und antiasthmatisch wirksame Arzneimittel

Info

Publication number: DE2302037C3
Application number: DE2302037A
Authority: DE
Inventors: Daniel Parsippany Kaminsky; Sylvester Hackettstown Klutchko; John Mendham Shavel Jun.; Max Von Township Strandtmann
Original assignee: Warner Lambert Co LLC
Current assignee: Warner Lambert Co LLC
Priority date: 1972-01-17
Filing date: 1973-01-16
Publication date: 1975-06-26
Also published as: JPS4878172A; FR2168429B1; GB1351932A; DE2302037B2; AU5118473A; FR2168429A1; JPS4938277B2; DE2302037A1; US3849446A; AU470803B2

Description

in der R₁ ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder einen kurzkettigen Alkoxyrest und R₂ ein Wasserstoffatom oder einen kurzkettigen Alkylrest bedeutet.

2. Verfahren zur Herstellung von Chrom on-3-carbonsäuren bzw. von deren Estern der im Anspruch 1 angegebenen allgemeinen Formel I, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise eine Verbindung der allgemeinen

COOR,

(D

CH₂OH

ίο

«5

(II)

in der R-, die im Anspruch 1 angegebene Bedeutung besitzt, mit Natriumdichromat oxidiert und die erhaltene Carbonsäure gegebenenfalls mit Thionylchlorid in das entsprechende Säurechlorid überführt und dieses mit einem entsprechenden kurzkettigen Alkohol in den betreffenden Chromon-3-carbonsäureester überfuhrt.

3. Antiallergisch und antiasthmatisch wirksame Arzneimittel, enthaltend eine Verbindung der im Anspruch 1 angegebenen allgemeinen Formel I neben üblichen inerten Trägerstoffen oder Verdünnungsmitteln.

Die Erfindung betrifft Chromon-3-carbonsäuren bzw. deren Ester der allgemeinen Formel I

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in der R₁ ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder einen kurzkettigen Alkoxyrest und R₂ ein Wasserstoffatom oder einen kurzkettigen Alkylrest bedeutet, und ein Verfahren zu deren Herstellung sowie diese enthaltende antiallergisch und antiasthmatisch wirksame Arzneimittel.

Die erfindungsgemäßen Chromon-3-carbonsäuren bzw. ihre Ester eignen sich zur Vorbeugung gegen allergische und asthmatische Reaktionen. Wenn diese Verbindungen beispielsweise nach den von M ο t a in »Life Sciences«, Bd. 7, S. 465 (1963), und Bier »Proc. Soc. Exptl. Biol. Med.«, Bd. 81, S. 584 (1952), beschriebenen Methoden getestet werden, vermögen sie in intraperitonialen Dosen von 5 bis 100 mg/kg Ratten vor allergischen und asthmatischen Reaktionen zu bewahren.

Zur Behandlung von allergischem Bronchialasthma wurden bereits das Dinatriumsalz der Cromoglycinsäure oder razemisches Ephedrinhydrochlorid (vgl. B. H e 1 w i g »Moderne Arzneimittel«, S. 681 [1967]), verwendet. Ersteres wirkt nur prophylaktisch, ist jedoch nicht oralaktiv, letzteres ist zwar oralaktiv, wirkt jedoch nur therapeutisch. Die Chromon-3-carbonsäuren oder Chromon-3-carbonsäureester gemäß der Erfindung wirken dagegen nicht nur prophylaktisch gegen allergische und asthmatische Reaktionen, sondern sind auch oralaktiv. Dies zeigt folgender Vergleichsversuch.

Vergleichsversuch

Die Chromon-3-carbonsäuren bzw. Chromon-3-carbonsäureester gemäß der Erfindung wurden mit dem zur Behandlung von allergischen Bronchialasthma verwendeten Dinatriumsalz der Cromoglycinsäure der folgenden Formel

O 0-CH₂-CH(OH)-CH₂-O O

und mit razemischem Ephedrinhydrochlorid im Rahmen eines passiven Hautanaphylaxietests verglichen.

Die Bewertung der Testverbindungen wurde wie folgt durchgeführt:

6o

Passiver Hautanaphylaxietest
1. Versuchstiere:

140 bis 18Og schwere männliche Ratten vom Sprague-Dawley-Typ.

2. Herstellung des Antiserums:

Die Ratten wurden mit 1 mg Ovalbumin intramuskulär und 10" B. pertussis Organismen sensibilisiert. Am 14. Tag wurde den Versuchstieren Blut entnommen, worauf in üblicher Weise das Serum zubereitet wurde. Die folgenden Kriterien dienten dazu, die Reizwirkung (reaginic nature) des für den Test verwendeten Ratten-Atnivalbumins sicherzustellen.

a) Latenz einer Hautempfindlichkeit nach passiver übertragung:

Der passive Hautanaphylaxietest zeigte ein maximales Ansprechen, wenn das Empfangertier 24 oder mehr Stunden nach der Injektion des Antiserums einem Immunitätstest unterworfen wurde.

b) Langzeit-Hautfixierung:

Die Rattenhaut blieb länger als 7 Tage nach Injektion des Antiserums empfindlich.

c) Verhalten beim Erwärmen oder in Anwesenheit von Sulfhydryjgruppen:

Der passive Hautanaphylaxietiter dieses Serums ging bei dreistündigem Erwärmen auf eine Temperatur von 56° C oder bei Zugabe von 0,1-m /ί-Mercaptoäthanol verloren.

d) Säulenchromatographie:

Die Chromatographie des Antiserums auf DEAE-Cellulose und Sephadex G-200 zeigte, daß die passive Hautanaphylaxie-Aktivität nicht in der IgG-, IgA- oder IgM-Klasse der Proteine auftrat.

e) Mastzellen-Sensibilisierungsfähigkeit:

Dieses Antiserum sensibilisiert bei Ratten peritoneale Mastzellen in vitro für eine anschließende Histaminabgabe bei Einwirkung eines Antigens.

3. Methoden der Hervorrufung und Bestimmung
einer Hautanaphylaxie

Die passive Hautanaphylaxie wurde in der von Ovary und Bier 1952 und M ο t a 1963 beschriebenen Weise hervorgerufen. Hierbei wurden auf jede Seite der dorsalen Mittellinie der Ratten geeignete Antikörperkonzentrationen (in der Regel 1:5 und 1:40 verdünnt) in Dosen von 0,1 ml injiziert. 48 Stunden später wurden die Versuchstiere schwach mit Äther beiäubt, worauf sie in die Schwanzvene 0,25% Evansblau und 1 mg Ovalbumin in 1 ml Kochsalzlösung injiziert erhielten. 30 Minuten später wurden die Versuchstiere mit Äther getötet, worauf die RUckenhaut untersucht und der mittlere Durchmesser der Reaktionsstelle bestimmt wurde.

Es konnte gezeigt werden, daß zwischen der relativen Antikörperkonzentration und dem Durchmesser der Reaktionsstelle eine lineare Beziehung besteht, wenn die Antikörperkonzentration so eingestellt wird, daß Durchmesser zwischen etwa 7 und 19 mm entstehen. Bei jedem Versuch wurde für die Beziehung Durchmesser zu relativen Antikörperkonzentration entsprechend der Methode der kleinsten Quadrate eine Kurve gezeichnet. Diese Kurve wurde auf eine Antikörperkonzentration von null extrapoliert, um dadurch den Grundliniendurchmesser abzuleiten. Die prozentuale Inhibierung wurde nach folgender Gleichung berechnet:

Prozentuale Inhibierung = 1 —

Durchmesser der Versuchsprobe — Grundwert
Durchmesser der Vc/gleichsprobe — Grundwert

100.

35

Die Signifikanz der Inhibierung wurde nach dem Students-t-Test bestimmt.

Die Angabe der Testergebnisse erfolgte in einer 0- bis + + +-Skala für Dosen von 100 mg/kg.

0. Keine merkliche Aktivität.
+: Eine statistisch merkliche Aktivität bis

etwa 40% Inhibierung.
+ + : Aktivierung von 40 bis 60%.
+ + +: Aktivierung von. mehr als 60% bzw. merkliche Aktivität bei Dosen unter 25 mg/kg.

4. Injektion der Verbindungen

Sämtliche Verbindungen wurden in 1 % Traganthgummi und 0,15 M-Kochsalzlösung verrieben. Die Versuchstiere mußten vom vorhergehenden Tag an hungern und erhielten Wasser ad libitum. Am Versuchstag wurden den Ratten 100 mg Testverbindung pro Kilogramm Körpergewicht in Mengen von 10 ml Suspension pro Kilogramm Körpergewicht 30 Minuten vor der Injektion von Ovalbumin verabreicht.

Es wurden folgende Ergebnisse erhalten:

Passiver Hautanaphylaxietest

Verbindung

o-Methoxychromon-S-carbonsäure (Beispiel 4)...

Chromon-3-carbonsäureäthylester (Beispiel 5)...

Dinairiumchromoglycat
(bekannt)

Biologische Aktivität Verabreich ungsform

I.P. P.O.

I.V.

Verbindung

Chromon-3-carbonsäure
(Beispiel 1)

o-Brom-chromon-ß-carbonsäure (Beispiel 2) ..

o-Chlor-chromon-S-carbonsäure (Beispiel 3) ..

I.P. = lntraperitoneal.

P.O. = Oral (25 bis 100mg/kg Körpergewicht mittels Magensonde). I.V. = Intravenös.

Biologische Aktivität Verabreichungsform

I.P.

P.O.

I.V.

Bei dem passiven Hautanaphylaxietest zeigt razemisches Ephedrinhydrochlorid und die beanspruchten Chromon-3-carborisäuren bzw. deren Ester bei oraler Verabreichung eine Aktivität in etwa derselben Größenordnung. Hierbei sind jeweils 100 mg/kg erforder-Hch, um eine merkliche Inhibierung zu erzielen.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind daher zur symptomatischen Linderung bei allergischen Zuständen, wie Asthma, Heufieber geeignet. Zu ihrer Verabreichung werden die erfindungsgemäßen Verbindungen mit üblichen pharmazeutischen Verdünnungsmitteln bzw. Trägern, wie Laktose, kombiniert und in geeignete Verabreichungsformen, z. B. Tabletten, gebracht. In der Regel werden Dosen von 5 bis 100 mg/kg zur Linderung allergischer Zustände empfohlen.

Die Chromon-3-curbonsäuren bzw. Chromon-3-carbonsäureester gemäß der Erfindung werden dadurch hergestellt, daß man in an sich bekannter Weise eine Verbindung der allgemeinen Formel

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CH₂OH

(N)

in der R₁ die oben angegebene Bedeutung besitzt,

mit Natriumdichromal oxidiert und die erhaltene Carbonsäure gegebenenfalls mit Thionylchlorid in das entsprechende Säurechlorid überführt und dieses mit einem entsprechenden kurzkettiger Alkohol in den betreffenden Chromon^-carbonsäureester überführt.

Beispiel 1
Chromon-3-carbonsäure der Formel

COOH

Zunächst wurde ein Gemisch aus 78,0 g (0.443 Mol) 3-(Hydroxymethyl)-chromon, 7,45 g (0,25 Mol) Natriumdichromatdihydrat und 1 1 Wasser auf eine Temperatur von 10°C gekühlt. Das erhaltene Gemisch wurde dann unter Kühlen in einem Eis/Aceton-Bad und Rühren mit 200 ml kalter, 50%iger Schwefelsäure versetzt. Der bei der Schwefelsäurezugabe beobachtete höchste Temperaturanstieg betrug 18 C. Nach dem Wiederabkühlen auf eine Temperatur von 10 C wurden weitere 200 ml 50%iger Schwefelsäure zugegeben. Hierbei stieg die Temperatur auf 19 C an und blieb selbst bei gutem Kühlen etwa 5 Minuten lang bei dieser Temperatur. Dies zeigt, daß eine exotherme Reaktion unter Entweichen von etwas CO₂ ablief. Nach dem Wiederabkühlen auf 10 C wurde das Reaktionsgemisch mit weiteren 100 ml 50%iger Schwefelsäure versetzt. Hierbei stieg die Temperatur auf 14 C an. Das Eisbad wurde nun entfernt und das Reaktionsgemisch über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Hierauf wurde der unlösliche Rückstand abfiltriert und gründlich mit Wasser gewaschen. Der feuchte Filterkuchen wurde in 500 ml gesättigter Natriumbicarbonatlösung aufgeschlämmt. Nach 15minutigem Rühren wurde die Aufschlämmung filtriert und mit 50 ml Wasser gewaschen (der Filterkuchen bestand hauptsächlich aus Ausgangsmaterial). Das Filtrat wurde langsam mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure angesäuert, wobei ein etwas seifenartiger Niederschlag ausfiel. Diese rohe Chromon-3-carbonsäure wurde abfiltriert, gründlich mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die Ausbeute betrug 6,0 g (7,17% der Theorie). Durch Umkristallisation aus 480 ml mit Aktivkohle vorbehandelten, heißen Äthylacetat wurden 3,8 g reine Carbonsäure vom F. 198 bis 200 C erhalten. Bei nochmaliger Umkristallisation aus Äthylacetat wurde die analysenreine Substanz vom F. 199 bis 201C erhalten.

Aus der Chromsäurereaktion-Mutterlösung fielen bei neuntägigem Stehen bei Raumtemperatur weitere Feststoffe aus. Bei der geschilderten Bicarbonat-Behandlung fielen weitere 8,0 g Rohprodukt an. Bei weiterem zehntägigem Stehenlassen der Ciiromsäurereaklion-Multerlösung wurden (nach der Bicarbonal-Behandlung) nochmals 4,5 g Rohsäure, d. h. also insgesamt 18,5 g (22,1 % der Theorie) einer wie die Dünnschichtchromalographie und das IR-Speklrum anzeigten qualitativ annehmbaren Chromon-3-carbonsäure erhalten.

Beispiel 2
6-Bromchromon-3-carbonsäure der Formel

COOH

200 ml konzentrierter Schwefelsäure wurden langsam unter Rühren und Kühlen mit einem Eisbad in eine Lösung von 19,6 g (0,066 Mol) Natriumdichromatdihydrat in 100 ml Wasser eingetragen, und die erhaltene Chromsäurelösung wurde hierauf langsam innerhalb von 10 Minuten unter Rühren in eine Lösung von 25,5 g (0,1 MoI) 6-Brom-3-(hydroxymethylj-chromon in 250 ml konzentrierter Schwefelsäure eingetragen, wobei die Temperatur unter schwachem Kühlen auf etwa 60 C gehalten wurde. Die erhaltene Lösung wurde dann über ein Wochenende stehengelassen. Es zeigte sich auf Grund von dünnschichtcliromatographischen und IR-spektraipholometrischen Untersuchungen, daß in dieser Reaklionsstufe hauptsächlich der entsprechende Aldehyd gebildet worden war. Nunmehr wurde die Lösung 6 Stunden lang auf eine Temperatur von 70 C und anschließend über Nacht auf eine Temperatur von 55°C erhitzt. Nach Zugabe von 300 ml Eiswasser schied sich ein dunkler fester Niederschlag ab. Dieser hauptsächlich aus Aldehyd bestehende Nisderschlag wurde abfiltriert. Nach 6tägigem Stehen bei Raumtemperatur war aus dem wäßrigen Filtrat ein festes Rohprodukt ausgefallen.

Das erhaltene feste Rohprodukt wurde mit 100 ml gesättigter Natriumhydrogencarbonatlösung verrieben, worauf die erhaltene Mischung mit Wasser auf 1 1 aufgefüllt wurde. Der unlösliche Rückstand wurde abfiltriert und das Filtrat mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure angesäuert. Hierbei schieden sich 2,3 g (8,6% der Theorie) eines Feststoffes vom F. 183 bis 186C ab. Durch Umkristallisation aus Äthylacetat wurde reine o-Bromchromon-S-carbonsäure in Form fahlgelber Kristalle vom F. 191 bis 193° C erhalten. Die Ausbeute betrug 1,2 g (4,5%).

B e i s ρ i e 1 3

o-Chlor-chromon-S-carbonsäure der Formel

COOH

Diese Verbindung wurde nach der im Beispiel 1 geschilderten Weise durch Dichromatoxidation von 6-Chlor-3-(hydroxymethyl)-chromon in 7,4%iger Ausbeute (Rohprodukt) hergestellt. Durch Umkristallisation aus Äthylacetat wurden 1,3 g (3,9%) analysenreine o-Chlor-chromon-S-carbonsäurt! in Form lohfarbcner Kristalle vom F. 225 bis 227⁰C erhalten.

Beispiel 4

o-Melhoxy-chromon^-carbonsaure der Formel

CH₃O

COOH

15

Unter Rühren und Kühlen wurde ein Gemisch aus 20,6 g (0,1 Mol) 3-(Hydroxymethyl)-6-methoxychromon, 19,6 g (0,066 Mol) Na₂Cr₂O₇ · 2H₂O und 50 ml Wasser innerhalb von 15 Minuten tropfenweise mit 100 ml konzentrierter Schwefelsäure versetzt, wobei die Temperatur auf etwa 30⁰C gehalten wurde. Nach Zugabe dieser Schwefelsäuremenge schienen sämtliche Feststoffe in Lösung gegangen zu sein. Die erhaltene Lösung wurde nun 90 Minuten auf 75⁰C erhitzt und anschließend mit 1 1 Wasser versetzt. Die hierbei gebildete trübe Lösung wurde dann 3 Stunden auf 85 bis 90⁰C erhitzt. Nach dem Abkühlen auf 8O⁰C wurde eine Lösung von 5,07 g (0,017 MoI) Na₂Cr₂O₇ · 2H₂O in 30 ml Wasser zugegeben, worauf das R.eaktionsgemisch 1 Stunde auf 90⁰C erhitzt und dann über Nacht abkühlen gelassen wurde. Die hierbei abgeschiedenen Feststoffe wurden abfiltriert, mit 100 ml Wasser gewaschen und mit 200 ml einer gesättigten Natriumhydrogencarbonatlösung verrieben. Das hierbei erhaltene Gemisch wurde hierauf mit Wasser auf 500 ml aufgefüllt und dann filtriert. Das Filtrat wurde mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure angesäuert. Die hierbei abgeschiedenen Feststoffe wurden abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet. Hierbei wurden 1,7 g (7,7% der Theorie) rohe o-Methoxy-chromon-S-carbonsäure vom F. 137 bis 141⁰C erhalten. Durch Umkristallisation aus Äthylacetat wurde die reine Verbindung vom F. 167 bis 169° C erhalten.

Beispiel 5

Chromon-3-carbonsäureäthylester der Formel

COOC₃H

2"5

Eine Lösung aus 1,9 g (0,01 Mol) gemäß Beispiel 1 erhaltener Chromon-3-carbonsäure und 30 ml Thionylchlorid wurde 10 Minuten auf Rückfiußtemperatur erhitzt. Nachdem der Hauptteil des Thionylchlorids abgetrieben worden war, wurden zu dem Gemisch 50 ml Benzol zugegeben und abdestillierl, um überschüssiges Thionylchlorid zu vertreiben. Die Benzolzugabe und das Abdestillieren desselben wurden wiederholt. Nun wurden dem Gemisch 50 ml absolutes Äthanol zugesetzt und die Lösung 1 Stunde auf Rückflußtemperatur erhitzt. Nach Entfernung des Äthanols wurde der Rückstand mit 20 ml Wasser versetzt, worauf das hierbei abgeschiedene öl mit 100 ml Äther extrahiert wurde. Die ätherische Lösung wurde über MgSO₄ getrocknet, mit Aktivkohle behandelt, abfiltriert und konzentriert, wobei 1,7 g klebriger Chromon-3-carbonsäureäthylester erhalten wurden.

Der erhaltene Rohester wurde dann mit 50 ml Ligron (Kp. 60 bis 65° C) als Lösungsmittel auf Rückfiußtemperatur erhitzt. Hierauf wurde tropfenweise Äthylacetat zugegeben, bis der Hauptteil des aufgeschmolzenen Materials in Lösung gegangen war. Die erhaltene Lösung wurde heiß von einer geringen Menge an unlöslichem Rückstand (der auch den Hauptteil der farbgebenden Komponente enthielt) abdekantiert. Beim Abkühlen der dekantierten Lösung schied sich ein öl ab. Durch Animpfen dieses Öls wurden 1,1g (50,4% der Theorie) der kristallinen Verbindung vom F. 57 bis 59" C erhalten. Durch erneute Umkristallisation in der geschilderten Weise wurde der reine Chromon-S-carbonsäureäthylester vom F. 65 bis 67°C in einer Ausbeute von 0,7 g (3,2%) erhalten.

Claims

Formel Patentansprüche:

1. Chromon-ß-carbonsäuren bzw. deren Ester der allgemeinen Formel I

COOR,

(D