-
Imidazolderivat Die Erfindung betrifft therapeutisch verwendbare
Imidazolderivate.
-
Es ist bekannt, dass verschiedene nitrosubstituierte Derivate des
Imidazols interessante therapeutische Eigenschaften bei der Behandlung oder der
Verhinderung von Infektionen durch pathogene Protozoen besitzen, unter denen man
verschiedene Amöbenarten (beispielsweise Entamoeba histolytica), Trichomonas (beispielsweise
Trichomonas vaginalis und Trichomonas foetus) und Histomonas (beispielsweise Histomonas
meleagridis, die die Truthahn-Histomonose erzeugen) genannt werden können.
-
Es ist auch bekannte, dass gewisse nitrosubstituierte Imidazole zur
Behandlung oder Verhinderung der Schweinedysenterie geelgnet sind, eine Krankheit,
deren Ätiologie unklar ist, von der man jedoch annimmt, dass die pathogenen Mikroorganismen
Borrelia species, Vibrio coli, Treponema species beteiligt sind.
-
Man weiss, dass eine grosse Anzahl von nitrosubstituierten Tmidazolderivaten
von verschiedenen Forschern vorgeschlagen oder untersucht wurden, dass jedoch eine
relativ kleine Anzahl von ihnen sich als in der Human- oder Veterinärmedizin anwendbar
erwiesen haben. Man hat auch festgestellt, dass-offenbar geringe Modifikationen
ihrer chemischen Struktur die Natur und das Ausmass ihrer nützlichen Wirkungen stark
ändern kann.
-
Unter dieser relativ geringen Anzahl von Nitroderivaten des Imidazols,
die sich als in der Human- oder Veterinärmedizin anwendbar erwiesen haben, ist das
1- (2-Hydroy-äthyl ) -2-i-nethl-5-nitro-imidazol (im folgenden Metronidazol genannt)
weit verbreitet als ausgezeichnetes Produkt zur Behandlung einer gelfissen Anzahl
von Infektionen erwiesen, die durch pathogene Protozoen verursacht werden, insbesondere
bei den Trichomoniasen (zum Beispiel den durch Trichoinonas vaginalis verursachten
Infektionen) und den Amöbenerkrankungen (zum Beispiel die durch Entamoeba histolitica
bewirkten Infektionen), bei denen das Metronidazol bei Verabreichung auf oralem
Wege wirksam ist.
-
Obwohl das Metronidazol weit verbreitet mit Erfolg Anwendung findet,
sind doch zwei seiner Eigenschaften verbesserungsbediirftig: a) Es besitzt einen
unangenehmen Geschmack, den die Patienten als bitte und "metallisch" beschreiben.
Obwohl es möglich ist, diesen Geschmack durch Verwendung von mit Zucker oder Lack
umhüllten Tabletten oder von Gelatinekapseln oder Analogen zu verschleiern, sind
diese Nassnahmen unwirksam, da nach seiner oralen Verabreichung und seinem Eintritt
in den Blutkreislauf das Metronidazol durch die Speicheldrüsensekretion in den Mund
gelangt und so seinen unangenehmen Geschmack, im allgemeinen etwa 15 Minuten nach
seiner Einnahme, ergibt. Bei bestimmten Patienten reicht dieser unangenehme Geschmack
dazu aus, ein Erbrechen zu bewirken oder den Patienten abgeneigt zu machen, die
Behandlung wei-erzuführen.
-
b) Die durch den Befall durch Entamoeba histolitica hervorgerufenen
Erkrankungen befinden sich im allgemeinen an zwei Punkten des menschlichen Körpers:
i) in der Leber (hepatische Amöbenerkrankung) und ii) im Dickdarm (intestinale Amöbenerkrankung).
-
Die hepatische Amöbenerkrankung kann Leberabszesse mit starken Schädigungen
der hepatischen Gewebe, eine ernste Erkrankung, die sogar zum Tod führen kann, hervorrufen.
-
Bei der intestinalen Amöbenerkrankungen befallen die Amöben die muköse
Auskleidung des Dickdarms und rufen Geschwürbildungen mit Blutungen und Diarrhoe
(Amöbendysenterie) hervor. Das oral verabreichte Metronidazol gelangt rasch in den
Blutkreislauf und ist bei geringen Dosierungen gegen die hepatische Amöbenerkrankung
sehr wirksam. Das Metronidazol gelangt auch vom 3lutkreislauf in die Wandungen des
Dickdarms und ist in analogen Weise hoch wirksam gegen die Amöben, die sich in der
Schleiuiliautauskleidung des DickFarms befinden und führt so zu einer raschen Heilung
der Geschwürbildung und zum Aufhören der Diarrhoe und des Blutens. Jedoch existiert
bei der intestinalen Amöbenerkrankung eine grosse Anzahl von Amöben in dem Darminhalt,
die, wenn sie nicht direkt an der Erzeugung von Infektionssymptomen beteiligt sind,
eine potentielle Krankheits-und Infektionsquelle für die Anderen darstellen, wenn
sie nicht völlig ausgeschaltet werden Diese Amöben des Darminhalts werden praktisch
nicht vom Metronidazol angegriffen, das über den Blutkreislauf in die Darmwand gelangt
und es ist zu ihrer Entfernung notwendig, einen aktiven Netronidazolgehalt zu ehalt
in dem Darminhalt selbst zu erzeugen, beispielsweise durch Hindurchleiten durch
die oberen Teile des Verdauungsapparates. Um zu dieser wirksamen Dosis in dem Darminhalt
zu gelangen, ist es daher notxrendig, relativ starke Dosierungen zu verabreichen.
Man nimmt an, dass diese Notwendigkeit starker Dosierungen zu einem Matabolismus
von Bakterien im Dickdarm führt, die die Nitrogruppe des Metronidazols eliminieren
und inaktive ietabolite bildet,
Es wurden nun gewisse Nitroderivate
des Imidazols gefunden, die ebenso wirksam wie das Metronidazol gegen richomoniasen
und die hepatische Amöbenerkrankung sind und die überraschenderweise bei der intestinalen
Amöbenerkrankung wirksamer sind als das Metronidazol und dazu nicht den unangenehmen
Geschmack des Metronidazols aufweisen.
-
Die neuen erfindungsgemässen Derivate sind das 2-sec.-Butyl-i methyl-5-nitroimidazol
der Formel:
und seine Additionssalze.
-
Da das 2-sec.Butyl-1-methyl-5-nitroimidazol ein chirales Zentrum besitzt,
fallen alle seine Isomeren, deren Mischungen und die entsprechenden Additionssalze
selbstverständlich in den Bereich der Erfindung.
-
Das 2-sec.Butyl-1-methyl-5-nitroimidazol kann ausgehend von 2-sec.Butyl-4-(oder
5)-nitroimidazol der Formel
hergestellt werden, wobei man die für die 4-(oder 5)-Nitroimidazole bekannte N-Methylierungsmethode
in Abwesenheit eines basischen Kondensationsmittels anwendet, beispielsweise durch
Umsetzung mit einer Verbindung der Formel ZO worin Z den Säurerest eines reaktiven
Esters darstellt, beispielsweise ein Halogenatom oder insbesondere den Rest einer
Schwefelsäure, beispielsweise de Kthyloxysulfonyloxygruppe oder einen Rest einer
Sulfonsäure beispielsweise d1'Nethansulfonyloxy- oder Benzolsulfonyloxygruppe. Die
Umsetzung wird vorzugsweise in einem inerten organischen Lösungsmittel durchgeführt,
beispielsweise
einem aromatischen Kohlenwasserstoff, wie Xylol,
vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 200 und 1300 C.
-
Das 2-sec.Butyl-4-(oder 5)-nitroimidazol, das eine neue Verbindung
ist, kann durch Nitrieren unter Anwendung der Nitrierungsmethoden für Imidazole,
des 2-sec.Butyl-imidazols der Formel:
hergestellt werden, beispielsweise durch Behandlung dieser Verbindung mit einer
Mischung von Salpetersäure und Schwefelsäure in der Wärme, beispielsweise bei 100
- 130°C oder auch mit einer Mischung von rauchender Salpetersäure und von Oleum
bei einer Temperatur zwischen 25 und 300C.
-
Wird die Nitrierung mit einer Mischung von rauchender Salpetersäure
und von Oleum durchgeführt, so ist vorzugsweise während der gesamten Reaktion freies
SchweSelssWureanhydridSvorzugsweise in einem Anteil, der mindestens 10 GewX der
Reaktionsmenge entspricht, vorhanden.
-
tder Herstellung vor, Das 2-sec. Butyl-imidazol selbst kann durch
fi renden von-EeS 2-Alkyl-imidazolen bekannten Methoden hergestellt werden, beispielsweise
durch Behandlung einer Mischung von 2-Methyl-butyraldehyd und Glyoxal mit Ammoniak
bei einer Temperatur von - 10 bis - 20°C.
-
Das 2-sec.Butyl-1-methyl-5-nitroimidazol kann auch durch Nitrieren
des 2-sec.Butyl-1-methyl-imidazols der Formel:
hergestellt werden.
-
Man kann die allgemeinen Methoden anwenden, beispielsweise Nitrieren
mit Salpetersäure in Anwesenheit von Phosphorsäureanhydrid, vorzugsweise bei einer
Temperatur unter 1000. Bei der Nitrierung bilden sich 4-Nitre- und 5-Nitro-Derivate
des Imidazolderivats der Formel IV und man trennt diese Isomeren mit Hilfe von chemischen
oder physikalisch-chemischen Methoden, die für die Trennung von Nitroimidazol-Stellungsisomeren
üblicherweise verwendet werden. Beispielsweise kann man die fraktionierte Kristallisation
oder die Säulenchromatographie anwenden.
-
Das 2-sec. Butyl-1-methyl-imidazol kaiiii durch BT-Methylierung des
2-sec. Butylimidazols durch Anwendung der Methoden zur N-Methylierung von Imidazolen
in Anwesenheit eines basischen Kondensationsmittels hergestellt werden, beispielsweise
durch Umsetzung von Methyl-p-toluolsulfonat in einem inerten organischen lösungsmittel,
wie dem Dimethylformamid, in Anwesenheit von Kaliumcarbonat.
-
Die Enantiomorphen der erfindungsgemäßen Imidazolderivate und von
2-sec. Butylimidazol können durch Aufspalten der Racemate der Formel I, II oder
III, nach üblichen Methoden, beispielsweise durch fraktionierte Kristallisation
der sauren, optisch aktiven Salze erhalten werden. Alternativ kann man das 2-sec.-Butylimidazol
ausgehend von optisch aktiven 2-Methyl-butyraldehyd herstellen.
-
Das nach dem aufgezeigten Verfahren hergestellte 2-sec-Butyl-1-methyl-5-nitroimidazol
kann nach physikalischen Methoden
gereinigt werden, wie Destillation
oder Chromatographie oder nach chemischen Methoden, die die Bildung von Salzen,
Kristallisatibn dieser Salze und ihre Zersetzung in alkalischem Milieu einschliessen.
Zur Durchführung dieser chemischen Methoden ist die Natur des Anions des Salzes
bedeutungslos, die einzige Bedingung besteht darin, aass die Salze gut definiert
sein müssen und unter guten Bedingungen kristallisierbar sein müssen.
-
Das 2-sec-Butyl-1-methyl-5-nitroimidazol kann auf bekannte Weise in
Säureadditionssalze umgewandelt werden. Diese Salze können durch Einwirken von Säuren
auf das Imidazolderivat in geeigneten Lösungsmitteln erhalten werden. Als organische
Lösungsmittel kann man Alkohole, Ester, Ketone oder Chlorkohlenwasserstoffe verwenden.
Das gebildete Salz wird ausgefällt, gegebenenfalls nach Konzentrieren der Lösung
und es wird durch Filtrieren oder Dekantieren isoliert.
-
Mit dem Ausdruck übliche Methoden oder bekannte Methoden werden hierin
solche gemeint, die an sich bekannt sind oder in der Literatur beschrieben sind.
-
Das 2-sec-Butyl-1-methyl-5-nitroimidazol und seine Säureadditionssalze
besitzen wie vorstehend. erwähnt interessante chemotherapeutische Eigenschaften.
Sie sind insbesondere nützlich durch ihre Wirksamkeit gegen pathogene Protozoen,
beispielsweise gegen bestimmte Amöbenarten wie Entamoeba histolytica, gegen die
Trichomonen wie Trichomonas vaginalis und Trichomonas foetus und können aus diesem
Grunde zur Behandlung von Infektionen durch diese Organismen dienen. Insbesondere
werden sie zur Bekämpfung von durch Entamoeba histolytica hervorgeruf enden intestinalen
bzw. Darminfektionen verwendet.
-
Die interessanten chemotherapeutischen Eigenschaften des 2-sec.-o)utgrlP-i
-metil-5-nitroimidazols sind beispielsweise aus den folgenden Untersuchungen ersichtlich,
worin das Metronidazol als Bezugsprodukt verwendet wird.
-
Untersuchung 1 - Antiamöbenwirksamkeit in vitro Verdünnungsreihen
von 1 in 2 der zu untersuchenden Verbindung in einem LMS-Milieuwerden in Proberöhrchen
angeordnet. Man fügt zu jedem dieser Röhrchen 0,1 ml einer Kultur von Entamoeba
histolytica, die etwa 250 000 Amöben pro ml enthält. Nach dem Inkubieren bei 37°C
während 48 Stunden homogenisiert man den Inhalt der Röhrchen und bestätigt die Anwesenheit
von Amöben durch mikroskopische Untersuchung eines Tropfens von 0,05 ml (200fache
Vergrösserung. Kontrollröhrchen, die auf gleiche Weise mit Entamoeba histolytica
beimpft wurden, die jedoch keine zu untersuchende Verbindung erhielten, zeigten
im allgemeinen einen Gehalt von etwa 60 Amöben in 50 mikroskopischen Feldern. Die
minimale amöbostatische Konzentration des zu untersuchenden Produkts wurde als diejenige
bestimmt, die im Mikroskop 10 Amöben oder weniger pro 50 mikroskopische Felder ergibt.
-
Es wurden folgende Ergebnisse erhalten: Untersuchte Verbindung Minimale
amöbostatische Konzentration (g/ml) Hydrochlorid von 2-sec Butyl-1 -methyl-5-nitroimidazol
3 Metronidazol 3 Das verwendete LMS-Milieu wurde wie folgt hergestellt: Salzpuffer
(pH 7,2) 1800 ml Leberextrakt 600 ml Hefeextrakt (Difco) 3,2 ml Man vermischt, filtriert
und sterilisiert im Autoklaven während 20 Minuten bei 12000.
-
Unmittelbar vor dem Einbringen in die Kulturröhrchen fügt man 25 Vol%
inaktiviertes Pferdeserum und 6 g sterilisierte Reisstärke zu.
-
Der Salzpuffer vom pH-Wert 7,2 hat folgende Zusammensetzung: Wasserfreies
KH2P04 0,8 g Na2HPO4 3,0 g NaCl 14,0 g Destillietes Wasser q.s. 2000 ml Der verwendete
Leberextrakt wurde hergestellt durch Vermischen von: Leberinfusion (Oxoid) 9,0 g
Pepton (Difoo) 3,0 g NaCl 3,0 g Destilliertes Wasser q.s. 600 ml wobei der pH-Wert
auf 7,4 eingestellt wurde.
-
Untersuchung 2 - Wirksamkeit gegen die intestinale Amöbenerkrankung
der Ratte Ratten beiderlei Geschlechts mit einem Gewicht von 45 bis 50 g werden
mit Diäthyläther anästhetisiert; man führt eine Laparotomie durch und injiziert
direkt in das Coecum 0,5ml eines Inoculats von Entamoeba histolytica, das etwa 600
000 Amöben pro ml enthält, Sechs Tage später zeigen die nicht behandelten Ratten
eine Geschwürbildung am Coecum und man findet Amöben-in dem Coecum-Inhalt, der mehr
Mucus als normalerweise enthält.
-
Man verabreicht die zu untersuchende Verbindung oral durch Stopfen
einmal am Tag während vier aufeinanderfolgenden Tagen,
beginnend
24 Stunden nach der Infektion.
-
Man verabreicht eine Serie von Dosierungen von jeder zu untersuchenden
Verbindung an jeweils 5 bis 10 Ratten pro Dosis.
-
Sechs Tage nach der Infektion führt man an den Ratten eine Autopsie
durch. Man untersucht das Coecum und stellt jede Geachwurbildung fest. Man schabt
die Coecum wand mit einer Schlaufe aus Platinfaden und untersucht die Gewebsabkratzungen
im Mikroskop (200fache Vergrösserung) auf die Anwesenheit von Amöben.
-
Die DC50 (Heildosis bei 50%) wird als die Dosis der zu untersuchenden
Verbindung bestimmt, die die Infektion bei der Hälfte der täglich während vier Tagen
behandelten Ratten heilt, wobei das Heilkriterium die Ahwesenheit von Coecumgeschwüren
und die Abwesenheit von Amöben in den Gewebsabkratzungen der Coecumwand darstellt.
Es wurden folgende Ergebnisse erzielt: Zu untersuchende Verbindung DCso (mg/kg Körpergewicht/Tag
p.o.) Hydrochlorid von 2-sec, Butyl-1 -methyi-5-nitroimidazol 55 Metronidazol 200
Die bei dem Versuch verwendete Inoculation von Entamoeba histolytica wurde durch
Verdünnen einer drei Tage in dem LMS-Milieu mit Reisstärke gealterten Kultur mit
dem LMS-Milieu so hergestellt, dass pro ml etwa 600 000 Amöben vorhanden waren.
-
Untersuchung 3 - Wirksamkeit gegen die hepatische Amöbiasis des Hamsters
Die angewendete Methode leitet sich von der von Jarumilinta
(Ann.trop.Med.Parasit.
60, 139 (1966)) beschriebenen ab.
-
Man anästhesiert Hamster beiderlei Geschlechts mit einem Geweicht
von 40 bis 60 g mit Diäthyläther und führt eine Laparotomie durch. Zwischen die
linken und zentralen Lappen der Leber jedes Hamsters bringtfman einen kleinen absorbierbarn
Gelatineschwamm (6 x 4,2 x 2,5 mm), auf den man etwa 40 000 Amöben (Entamoeba histolytica)
in 0,07-0508 ml des LMS44ilieus aufgebracht hat. Man näht die abdominale Wand und
die Haut.
-
Bei den so infizierten und nicht behandelten Hamstern entwickelt sich
am Ende von fün£Tagen eine nekrotische Zone in der Leber mit Amöben an der Peripherie.
-
Man verabreicht die zu untersuchenden Verbindungen oral durch einmal
tägliches Stopfen während vier aufeinanderfolgenden Tagen, wobei die erste Dosis
zwei bis vier Stunden nach der Infektion verabreicht wird. Man verabreicht eine
Serie von Dosierungen jeder zu untersuchenden Verbindung unter Verwendung von 5
bis 10 Hamstern pro Dosis.
-
Man führt an den Hamstern fünf Tage nach der Infektion eine Autopsie
durch und untersucht die Leber. Findet man eine nekroman tische Zone, so schab8lhre
Peripherie mittels eines P1atinfadens ab und untersucht die Abschabungen unter dem
Mikroskop (200fache Vergrösserung), wobei man nach der Anwesenheit von Amöben sucht.
-
Man bestimmt die DC50 (Heildosis bei 5090) als die Dosis der untersuchten
Verbindung, die die Infektion bei der Hälfte der Hamster heilt, wenn man sie oral
während vier Tagen-verabreicht.
-
Als Kriterium für die Heilung dient die Abwesenheit einer hepatischen
Nekrose und die Abwesenheit von Amöben in den Abschabungen des Gewebes, wenn man
eine nekrotische Zone findet.
-
Es wurden folgende Ergebnisse erzielt:
Untersuchte
Verbindung zu DC50 (mg/kg Körpergewicht p.o. täglich Hydrochlorid von 2-sec-Butyl-1
-methyl-5-nitroimidazol 18 Metronidazol 16 Das Entamoeba histolytica-Präparat in
dem LMS-Milieu' das in dem vorstehenden Versuch verwendet wurde, wurde auf die gleiche
Weise wie für die Untersuchung 2 hergestellt.
-
Untersuchung 4 - Wirksamkeit gegen Trichomonas vaginalis in vitro
Man stellt ein Kulturmilieu her, zusammengesetzt aus inaktiviertem Pferdeserum (20
Vol,Ó) und einem Bushby-Milieu (80 Vol) (hergestellt gemäss Bushby und Copp.,J.Pharm.Pharmacol.7,
112, 1955). Man stellt eine 0,1%ige Lösung des Hydrochlorid von 2-sec. Butyl-1-methyl-5-nitroimidazol
in Wasser her und fügt einen ml dieser Lösung in 9 ml des Kulturmilieus, so dass
eine Konzentration von 100 pg des zu untersuchenden Produkts pro ml erzielt wird.
Man stellt eine Verdünnungsreihe bis zu 0,25 pg/ml der zu untersuchenden Verbindung
durch Zusatz weiterer Mengen des Kulturmilieus als Verdünnungsmittel her.
-
Man präpariert auf gleiche Weise Röhrchen, die Verdünnungsrei hen
von Metronidazol von 64jug/ml bis 0,25/ug/ml Metronidazol enthalten. Man präpariert
ein Kontrollröhrchen, das lediglich das Kulturmilieu enthält. Man fügt in jedes
Röhrchen einige Tropfen des Trichomonas vaginalis enthaltenden Kulturmilieus.
-
Man inkubiert die Röhrchen bei 37°C während 24 Stunden und untersucht
sie auf die Anwesenheit von lebenden Trichomonas. Man
bestimmt
die CIM (minimale Hemmkonzentration), die die geringste Konzentration desHydrochlorids
von 2-sec. Butyl-1 -methyl-5-nitroimidazol oder von Metronidazol ist, bei der man
keine lebenden Tri chomonas findet.
-
Es wurden folgende Ergebnisse erzielt: Untersuchtes Produkt CIM (lug/ml)
Hydrochlorid von 2-sec. Butyl-1 -methyl-5-nitroimidazol 2,0 Metronidazol 2,0 Untersuchung
5 - Wirksamkeit gegen Trichomonas bei der Maus Die verwendete Methode leitet sich
von der von Lynch, Holley und Margison (Antibiotics and Chemotherapy 5, 508 (1955))
ab.
-
Man stellt 24 Stunden alte Kulturen von Trichomonas vaginalis oder
Trichomonas foetus in einem modifizierten Kupferberg-Milieu her. Man verdünnt darauf
die Trichomonas vaginalis-Kultur so, dass man etwa 106 Trichomonas pro ml erhält
und verdünnt die Kultur von Trichomonas foetus so, dass man etwa 2 x 106 Trichomonas
pro ml erhält.
-
Man injiziert 0,5 ml der einen oder der anderen der verdünnten Kulturen
auf subkutanem Wege unter die dorsale Haut der Maus.
-
Nach sieben Tagen zeigen die infizierten, jedoch nicht behandelten
Tiere an der Stelle der Injektion einen eiternden Abszess, der viele Trichomonas
enthält.
-
Man verabreicht die zu untersuchende Verbindung oral durch e h al
tägliches Stopfen während 5 aufeinanderfolgenden Tagen, wobei man etwa drei Stunden
nach der Infektion beginnt. Man verabreicht eine Serie von Dosierungen jeder der
zu untersuchenden
Verbindungen, wobei man fünf bis zehn Mäuse
pro Dosis verwendet.
-
Sieben Tage nach der Infektion führt man an den Mäusen eine Autopsie
durch. Man untersucht die Injektionsstelle mit dem blossen Auge auf das Vorhandensein
eines Abszesses. Man schabt die Injektionsstelle mit einer Schleife aus Platindraht
ab und untersucht die Gewebsabschabungen unter dem Mikroskop (200fache Vergrösserung),
um die Anwesenheit von lebenden Trichomonas festzustellen.
-
Man bestimmt so die DC50 (Heildosis bei 50) der zu untersuchenden
Verbindung, das heisst die- Dosis, die die Entwicklung eines Abszesses und von lebenden
Trichomonas bei der Hälfte der Mäuse verhindert. Man erhielt folgende Ergebnisse:
Untersuchte Verbindung DC50 (mg/kg Körpergewicht deX Tiere p.o.) Trichomonas Trichomonas
vaginalis foetus Hydrochlorid von 2-sec Butyl-1-methyl-5-nitroimidazol 10 8,5 Metronidazol
9 30 Das im vorstehenden Versuch verwendete modifizierte Kupferberg-Milieu wurde
wie folgt hergestellt: Soja (tripticase) - Bouillon (BBL) 30 g B-Cystein -hydrochlorid
1,5 g Pulverförmige Gelose(Difoo) 1,0 g O,Sige Methylenblaulösung 0,6 ml Destilliertes
Wasser q.s.1000 ml Man stellt den pH-Wert auf 6,2 ein und sterilisiert das Milieu
im
Autoklaven während 20 Minuten bei 1200C. Unmittelbar vor dem Verbrauch fügt man
10g Pferdeserum (durch Zugabe von 10 mg Streptomycinsulfat und 5 mg Penicillin G-Natrium
pro ml Serum, sterilisiert) zu.
-
Das 2-sec. Butyl-1-methyl-5-nitroimidazol und seine Salze haben sich
ausserdem als wirksam gegen Clostridia, insbesondere Clostrldium welchii, Ciostridium
tetani, G1ostridiumoedematiens, Clostridium histolyticum, Clostridium putrificum,
Clostridium sporogenes gezeigt.
-
Die folgenden Untersuchungen zeigen diese Wirksamkeit in vitro.
-
Man stellt Verdulungsreihen des zu untersuchenden Produkts und der
Bezugsverbindung in einem Thioglycolatmilieu so her, dass man Proben von jeweils
10 ml mit einer Konzentration des Produkts von 8,0 bis 0,0075 pzg/ml erhält. Zu
jeder dieser Proben fügt man 0,1 ml einer Verdünnung von 1/20 einer Clostridium
Kultur, die mehrere Jahre bei 50C konserviert worden war, um die vegetativen Formen
zu vermindern und sie zur Sporenbildung zu veranlassen. Die verwendeten Stämme sind
in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.
-
Nach einer Inkubation während 72 Stunden bei 37 0C bestimmt man die
minimale Hemmkonzentration (CIM), die die minimale Konzentration des Produkts ist,
für die man mit dem blossen Auge kein Wachstum der Organismen beobachtet.
-
Es wurden folgende Ergebnisse erzielt:
Minimale Hemmkonzentration
(g/ml) 2-sec. Butyl-1 -methyl-5-nitroimida- Metronidazol zol NCTC Nr.
-
Cl.welchii 8237 2,0 0,5 Cl.tetani 5404 1,0 0,5 Cl.oedematiens 538
0,5 1,0 (+ 0,5) Cl.histolyticum 503 0,5 8,0 Cl.putrificum 4718 4,0 0,5 Cl.sporogenes
8594 >8,0 0,03 Das verwendete Thioglycolatmilieu wurde wie folgt hergestellt:
Thioglycolatmilieu (U.S.P.) 29,5 g Destilliertes Wasser 1000 ml Man bringt das Thioglycolatmilieu
(U.S.P.) während 15 Minuten in destilliertes Wasser ein und erwärmt zum Sieden,
um eine Auflösung zu erzielen. Man filtriert und sterilisiert im Autoklaven während
fünf Minuten bei einem Druck von 0,7 kg/cm². Das verwendete Thioglycolatmilieu (U.S.P.)
weist folgende Formulierung auf: Hefeextrakt (Oxoid L 20) 5,0 g Trypton (Oxoid L
42) 15,0 g Dextrose 5,5 g Natriumthioglycolat 0,5 g Natriumchlorid 2,5 g L-Cystein
0,5 g Resazurin 0,001 g "Ionagar Nr. 2' 0,5 g Sein pH-Wert beträgt 7,1.
-
Diese Ergebnisse zeigen deutlich, dass bei einer mit der von Metronidazol
vergleichbaren Wirksamkeit des 2-sec. Butyl-I-methyl-5-nitroimidazols gleichzeitig
in vitro und in vivo gegen Trichomonas vaginalis, letzteres in vivo wirksamer als
das Metronidazol gegen Trichomonas foetus ist, dass es eine mit dem Metronidazol
vergleichbare Wirksamkeit beim Versuch in vitro gegen Entamoeba histolytica sowie
gegen die durch Entamoeba histolytica hervorgerufenen hepathischen Affektionen besitzt
und dass es in überraschender Weise gegen die intestinalen Infektionen durch Entamoeba
histolytica etwa viermal wirksamer ist als das Metronidazol, was einen wesentlichen
Fortschritt gegenüber diesem Produkt darstellt, das weit verbreitet mit Erfolg für
diese klinisch bedeutsame Indikation angewendet wird. Darüberhinaus besitzt es nicht
den schlechten Geschmack, der mit der Anwendung von Metronidazol einhergeht, insbesondere
den unangenehmen, durch die Speichelabsonderung hervorgerufenen Geschmack. Bei den
untersuchten Heildosierungen zeigte die Verbindung keine schädliche Nebenwirkung.
-
Zur therapeutischen Anwendung kann man das 2-sec.Butyl-1-methyi-5-nitroimidazol
als solches oder in Form seiner Additionssalze mit pharmazeutisch verträglichen
Säuren verwenden. Unter Additionssalzen mit pharmazeutisch verträglichen Säuren
sind Salze zu verstehen, deren Anionen ausreichend unschädlich gegen den tierischen
Organismus sind, wenn man sie in therapeutischen Dosierungen anwendet, so dass den
Heilwirkungen der Basisverbindungen keine Sekundäreffekte entgegenstehen, die diesen
Anionen zuzuschreiben sind.
-
Als pharmazeutiseh verträgliche Salze kann man die Hydrochloride (oder
anderen Hydrohalogenide), Sulfate, Nitrate und Phosphate nennen.
-
Das 2-sec-Butyl-1-methyl-5-nitroimidazol ist eine schwache Base, folglich
dissoziieren die pharmazeutisch verträglichen Salze leicht im Mund, wenn man sie
auf oralem Wege verabreicht, was zu einem starken" oder sauren Geschmack des Anions
führt.
-
Dieser zuerst auftretende Geschmack kann durch eine geeignete Formulierung
maskiert werden, beispielsweise durch Verwendung von mit Zucker oder Lack umhullten
Tabletten oder auch durch Verwendung von Kapseln vom Typ der üblichen Gelatinekapseln.
-
Die nachfolgende Speichelsekretion bewirkt keinen unangenehmen Geschmack.
-
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung: Beispiel
1 Man löst 15,5 g (0,09 Mol) DL-2-sec Butyl-4-(oder 5) -nitroimidazol in 31 ml wasserfreiem
Xylol. Man erwärmt die Lösung zum Rückfluss und fügt tropfenweise 2 ml konzentrierte
Schwefelsäure und anschliessend 11,34 g (0,09 Mol) Dimethylsulfat während einer
Stunde zu. Man häl f ei Stunden unter Rückfluss, kühlt die Mischung auf 800C ab
und fügt auf einmal 14 ml Wasser zu.
-
Man kühlt die Reaktionsmischung auf 30°C ab, trennt die wässrige Schicht
ab und macht mit Ammoniak (d - 0,88) alkalisch und extrahiert mit Diäthyläther (dreimal
1/4 des Volumens der basischen wässrigen Schicht). Man trocknet den ätherischen
Extrakt über Magnesiumsulfat, behandelt mit Aktivkohle und verdampft.
-
Man erhält eine blassgelbe gummiartige Substanz, die bei 105-110°C
unter 0,2 mmHg siedet. Man löst diese gummiartige Substanz in trockenem Diäthyläther
und behandelt mit einem Ohlorwasserstoffgasstrom.
-
Man sammelt den festen Niederschlag, trocknet ihn und kristallisiert
ihn aus Isopropanol. Man erhält 5,8 g des Hydrochlorids
von DL-2-sec.Butyl-1-methyl-5-nitroimidazol
vom F = 172-1730C.
-
Das als Ausgangsprodukt verwendete DL-2-sec.-Butyl-4-(oder 5)-nitroimidazol
wird wie folgt hergestellt: Man löst 24,8 g (0,2 Mol) '2-sec.Butyl-imidazol in 22
ml Schwefelsäure, die einige Tropfen Oleum (2556) enthält. Man fügt bei 25-300C
diese Mischung zu einer Mischung von 64 ml Oleum (25) und 9,6 mi rauchender Salpetersäure.
Man rührt zwei Stunden und giesst die Mischung in eine Eis-Wasser-Mischung, erwärmt
30 Minuten auf dem Dampfbad, kühlt auf 50°C ab und stellt sodann den pH-Wert durch
Zusatz von Ammoniak (d = 0,88) auf 4-5 ein.
-
Man sammelt den ausgefällten Feststoff durch Filtration und lässt
ihn aus Athylacetat kristallisieren. Man erhält 19 g DL-2-sec.Butyl-4- (oder 5)-nitroimidazol
vom F = l52-1550C.
-
Das 2-sec. Butyl-imidazol wird wie folgt hergestellt: Man löst 29,02
g (0,5 Mol) Glyoxal (in Form des pulverförmigen Dihydrats des Trimeren) und 43,06
g (0,5 Mol) 2 Methyl-butyraldehyd in 150 ml wasserfreiem Äthanol. Man leitet im
Verlauf von einer Stunde trockenen Ammoniak blasenförmig durch die bei - 10 bis
- 200C geruhste Lösung und friert die Mischung über Nacht bei Raumtemperatur.
-
Man dekantiert die hellgelbe Lösung zur Abscheidung der gebildeten
geringen Menge einer braunen gummiartigen Substanz ab und konzentriert die Lösung
in einem Rotationsverdampfer. Man löst den Rückstand in 100 ml Wasser und extrahiert
mit dreimal 25 ml Diäthyläther. Man trocknet den ätherischen Extrakt über Magnesiumsulfat
und verdampft ihn.
-
Man erhält 50 g 2-sec. Butyl-imidazol in Form einer dichten, beweglichen
Flüssigkeit, die bei 125-1300C unter0,4 mmHg siedet und die beim Abkühlen fest wird
(Schmelzpunkt 74-750C).
-
Beispiel 2 Man behandelt eine Lösung des Hydrochlorids von DL-2-sec.Butyl-1-methyl-5-nitroimidazol
(hergestellt wie in Beispiel 1) in Wasser mit einem Überschuss von Natriumhydroxidlösung.
Es scheidet sich ein Öl ab, das man mit Diäthyläther extrahiert. Man trocknet den
ätherischen Extrakt über wasserfreiem Magnesiumsulfat und verdampft ihn im Vakuum
zur Trockne. Man erhält das DL-2-sec.Butyl-1-methyl-5-nitroimidazol in Form einer
blassgelben Flüssigkeit, die bei 110-12O0C unter 0,3 mmHg siedet.
-
Beispiel 3 Man fügt zwischen - 30C und + 30C 2,76 g (0,02 Mol) DL-2-sec.
-
Butyl-1-methyl-imidazol während acht Minuten unter Rühren zu 5,0 ml
rauchender Salpetersäure (d - 1 52) und fügt zu der unter Rühren resultierenden
Lösung vorsichtig 4,0 g Phosphorsäureanhydrid während 15 Minuten bei - 500 bis +
50C. Man lässt 3 1/2 Stunden zwischen 0 und 1000 stehen, wobei man hin und wieder
rührt und giesst die Mischung in ein Eis-Wasser-Gemisch.
-
Man macht die Lösung mit Ammoniak (d = 0,88) alkalisch, sättigt mit
Natriumchlorid wld extrahiert mit Diäthyläther (viermal 25 ml). Man vereint die
ätherischen Extrakte, trocknet sie über wasserfreiem Magnesiumsulfat und verdampft
sie im Vakuum zur Trockne. Man erhält eine Mischung von 3,24 g DL-2-sec.Butyl-1-methyl-4-(und
5)-nitroimidazol in Form eines gelben Öls. Man löst dieses Öl in 20 ml Toluol und
chromatographiert an Aluminiumoxyd (97 g in einer Kolonne von 4,0 cm Durchmesser;
man eluiert mit 700 ml Toluol und anschliessend mit 200 ml einer Mischung von Toluol
und Chloroform von 95-5 Volumenteilen).
-
Durch Verdampfen der vereinten Eluate im Vakuum zur Trockne erhält
man 1,02 g DL-2-sec.Butyl-1-methyl-5-nitroimidazol in Form einer gelben Flüssigkeit,
die man in das Hydrochlorid (F = 171-173°C) durch Behandeln seiner Lösung in Aceton
und
Diäthyläther mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure über
führt.
-
Das erhaltene Hydrochlorid ist mit dem in Beispiel 1 erhaltenen identisch.
-
Das als Ausgangsprodukt verwendete DL-2-sec.-Butyl-1-methyl-imidazol
wurde wie folgt hergestellt: Man fügt 21,77 g (0,16 Mol) wasserfreies Kaliumcarbonat
zu einer gerührten und gekühlten Lösung von 18,63 g (0,15 Mol) DL-2-sec.Butyl-imidazol
in 90 ml wasserfreiem Dimethylformamid und behandelt die Suspension während fünf
Minuten mit 29,34 g (0,16 Mol) Methyl-p-toluolsulfonat. Man erwärmt die Mischung
unter Rühren sanft bis eine heftige Kohlendioxidgasentwicklung auftritt und gleichzeitig
ein gelätineartiger Feststoff ausfällt. Wenn die Reaktion beendet ist, rührt man
die Mischung und erwärmt sie 16 Stunden auf 1000C. Man kühlt die Lösung ab, verdünnt
mit dem Vierfachen ihres Volumens an Diäthyläther und filtriert. Man verdampft das
Filtrat unter vermindertem Druck (15 mmHg) zur Trockne bei einer Temperatur, die
900C nicht übersteigt undtrituriertden Rückstand mit 100 ml Diäthyläther.
-
Man verdampft den ätherischen Extrakt unter vermindertem Druck (15
mmHg) bei einer Temperatur, die 90°C nicht übersteigt, zur Trockne und destilliert
den Rückstand im Vakuum. Man erhält 4,82 g DL-2-sec.Butyl-1-methyl-imidazol in Form
einer farblosen Flüssigkeit, die bei 100-1040C unter 12 mmHg siedet.
-
Das 2-sec.Butyl-1-methyl-5-nitroimidazol und seine Additionssalze
mit nichttoxischen Säuren werden im allgemeinen in Form von pharmazeutischen Zusammensetzungen
verwendet, in denen sie sich als wirksame Produkte befinden.
-
Die Zusammensetzungen umfassen das 2-sec.Butyl-1-methyl-5-nitroimidazol
und seine Additionssalze mit nicht toxischen Säuren, zusammen mit einem Verdünnungsmittel
oder einer pharmazeutischen
Umhüllung.
-
Die Zusammensetzungen können zur Verabreichung auf parenteralem oder-rectalem
Wege oder insbesondere auf oralem Wege hergestellt werden.
-
Als feste Zusammensetzungen, die zur Verabreichung auf oralem Wege
geeignet sind, kann man Tabletten, mit Zucker oder Lack umhüllte Tabletten, Pillen,
Pulver, Granulate nennen.
-
In diesen Zusammensetzungen wird das wirksame Produkt mit mindestens
einem inerten Verdünnungsmittel wie Saccharose, Lactose, Stärke vermischt. Die Zusammensetzungen
können auch Je nach Anwendung andere Produkte wie Verdunnurigsmittel, beispielsweise
Gleitmittel wie Magnesiumstearat enthalten.
-
Die flüssigen Zusammensetzungen zur Verabreichung auf oralem Wege
umfassen Emulsionen, Lösungen, Suspensionen, Sirups und Elixire, die pharmazeutisch
verträglich sind und inerte übliche Verdünnungsmittel enthalten, wie Wasser oder
Paraffinöl. Neben diesen inerten Verdünnungsmitteln können die Zusammensetzungen
auch Adjuvantien bzw. Zusatzstoffe wie Befeuchtungsmittel, Emulgier- oder Suspendiermittel,
Süßstoffe, aromagebende oder den Geschmack verbessernde Produkte enthalten.
-
Die Zusammensetzungen zur oralen Verabreichung können auch in Form
von Kapseln aus absorbierbem Material wie Gelatine vorliegen, die das wirksame Produkt
mit oder ohne Zusatz von Verdünnungsmitteln oder Excipienten enthalten.
-
Die Präparate zur Verabreichung auf parenteralem Wege umfassen sterile
wässrige oder nicht wässrige Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen. Als Beispiel
für das nichtwässrige Lösungsmittel oder Vehikel kann man Propylenglykol, Polyäthylenglykol,
Pflanzenöle, wie Olivenöl, injizierbare organische Ester wie Äthyloleat nennen.
-
Die Zusammensetzungen können auch Zusatzstoffe wie Konservierungsmittel,
befeuchtende Mittel, Emulgier- oder Dispergiermittel enthalten.
-
Man kann sie beispielsweise durch Filtration über ein bakterienzurückhaltendes
Filter, durch Einbringen von sterilisierenden Mitteln in die Lösungen, durch Bestrahlen
oder Erhitzen sterilisieren. Man kann sie auch in Form von sterilen festen Zusammensetzungen
präsentieren, die man unmittelbar vor der Anwendung in sterilem Wasser oder in jedem
anderen injizierbaren sterilen Milieu löst.
-
Als Zusammensetzungen zur Anwendung auf rektalem Wege kann man die
Suppositorien nennen, die neben der aktiven Substanz Excipienten wie Kakaobutter
oder eine geeignete wachsartige Basis enthalten.
-
Der Prozentanteil des aktiven Produkts in der Zusammensetzung kann
variieren; es ist lediglich notwendig, dass der Anteil so liegt, dass man eine ausreichende
Dosis erhalten kann. Diese Dosis variiert selbstverständlich nach dem gewünschten
therapeutischen Effekt, der Verabreichungsmethode oder der Behandlungsdauer.
-
In der Humantherapie liegen die an den Erwachsenen oral zu verabreichenden
Dosierungen im allgemeinen zwischen 0,5 und 2,5 g des aktiven Produkts pro Tag.
In der Praxis wird der Mediziner die geeignete Posologie im Hinblick auf das Alter,
das Gewicht und verschiedene dem zu behandelnden Patienten eigenen Faktoren wählen.
-
Das folgel1de Beispiel dient zur Veranschaulichung der pharmazeutischen
Zusammensetzungen:
Beispiel 4 - Tabletten Hydrochlorid von 2-sec.
Butyl-1-methyl-5-nitroimidazol 500 mg Lactose 215 mg Stärke 140 mg Dextrin 140 mg
Magnesiumstearat 5 mg Man vermischt die gewünschten Mengen des Imidazolderivats
der Lactose, Stärke und des Dextrins innig und siebt mit einem Sieb mit einer lichten
Maschenweite von 0,251 mm (60 mesh British Standard). Nach dem Zusatz der gewünschten
Menge von Magnesiumstearat granuliert man auf eine gewünschte Grösse und presst
zur Bildung der der vorstehenden Formulierung entsprechenden Tabletten.