DE2431178C2 - Piperazinderivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende Arzneipräparate - Google Patents
Piperazinderivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende ArzneipräparateInfo
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-
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Description
a) eine Verbindung der allgemeinen Formel (H) X-
CH-A
(Π)
in der X nach Anspruch 1 definiert ist und
A ein Chlor- oder Bromatom oder ein p-Toluolsulfonylrest ist,
mit einer Verbindung der Formel (III)
HN N-CH2-CH = CH-
(ffl)
umsetzt; oder b) eine Verbindung der allgemeinen Forme! (IV)
CH-N N-CO-CH = CH-
(IV)
in der X nach Anspruch 1 definiert ist, reduziert.
3. Arzneipräparate, enthaltend eine Verbindung nach Anspruch 1 als Wirkstoff in Kombination mit
üblichen Trägerstoffen und/oder Verdünnungsmitteln.
Pie Erfindung betrifft Piperazinderivate der allgemeinen Formel (I) und deren pharmakologisch verträgliche
Salze
in der X ein Chlor- oder Fluoratom bedeutet.
Diese Verbindungen zeichnen sich aus durch eine überraschend günstige Kombination von Eigenschaften. Sie
zeigen eine ausgeprägte Antihistaminaktivität bei gleichzeitiger deutlicher myorelaxierender und vasodilatorischer
Wirkung, ohne daß jedoch toxische oder sedative Nebenwirkungen auftreten.
Infolge der deutlichen Zunahme der zerebralen Durchblutung bei Verabreichung als Medikament eignen sie
sich daher auch zur Bekämpfung von Kreislaufstörungen, wie Schwindclanfälle, Ohrensausen und Ohnmächten,
wie sie insbesondere bei älteren Personen, z. B. auf Reisen, auftreten.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach Anspruch 1, welches
dadurch gekennzeichnet ist, daß man in an sich bekannter Weise
a) eine Verbindung der allgemeinen Formel (II)
in der X nach Anspruch 1 definiert ist und
A ein Chlor- oder Bromatom oder ein p-ToluoIsulfonylrestiit,
mit einer Verbindung der Formel (III)
HN N-CH2-CH=CH-
umsetzt; oder
b) eine Verbindung der allgemeinen Formel (I V)
b) eine Verbindung der allgemeinen Formel (I V)
25
Ν—CO — CH=CH-\f
(IV)
in der X nach Anspruch ι definiert ist, reduziert, vorzugsweise mit Lithiumaluminiumhydrid.
Im erfindungsgemäßen Verfahren gsrnäß a) erhitzt man die betreffenden Ausgangsverbindungen zweckmäßig
in etwa in äquimolaren Mengen in Gegenwart eines Alkalimetallcarbonats am Rückfluß. Die Mineralsalze
werden entfernt, anschließend wird das Gemisch mit Äthylacetat versetzt und mit Salzsäure angesäuert. Man
erhält das entsprechende Produkt in Form des kristallisierten Hydrochlorids. Als Alkalimetallcarbonat geeignet
ist Natriumbicarbonat.
Besonders günstig ist es, die Umsetzung gemäß a) in N.N-Dimethylformamid durchzuführen. Dieses Gemisch
wird in Gegenwart eines Alkalimetallcarbonats, wie Kaliumcarbonat, auf 40 bis 500C erhitzt, mit Äthylacetat
versetzt und mit Salzsäure angesäuert.
Für die Ausführungsform b) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Gemisch in ätherischer Lösung am
Rückfluß erhitzt, bis die Reaktion vollständig abgelaufen ist, danach auf etwa —10°C abgekühlt. Der Komplex
wird bei etwa —5 bis — 10°C zersetzt, das Gemisch wird filtriert, die wäßrige Lösung wird mit Äther extrahiert.
Die ätherische Phase wird mit Natriumsulfat getrocknet und mit Salzsäure angesäuert. Man erhält das entsprechende
Produkt in Form des kristallisierten Dihydrochlorids.
Für die Extraktion der wäßrigen Phase wird vorzugsweise Isopropyläther verwendet
Das Ansäuern mit Salzsäure erfolgt vorzugsweise mit einem mit Salzsäure gesättigten organischen Lösungsmittel,
wie Äthanol.
Die Erfindung betrifft ferner Arzneipräparate, die eine Verbindung nach Anspruch 1 als Wirkstoff in Kombination
mit üblichen Trägerstoffen und/oder Verdünnungsmitteln gekennzeichnet sind. Für die erfindungsgemäßen
Verbindungen beträgt die Tagesdosis etwa 5 bis 500 mg, je nach Verabreichungsart und Toxizität der
Verbindung.
B e i s ρ i e I 1
0,1 Mol 1-Cinnamylpiperazin (Fp. 44 bis 46°C), 14 g wasserfreies Kaliumcarbonat und 0,1 Mol (2'-Pyridyl-4"-chlorphenyl)-methylchlorid,
das frisch aus (2'-Pyridyl-4"-chlorphenyl)-methylchlorid-hydrochlorid freigesetzt
wrude, werden in 100 ml N.N-Dimethylformamid 8 Stunden auf 40 bis 500C erhitzt. Nach dem Abkühlen werden
die Mineralsalze abfiltriert, das Filtrat wird unter vermindertem Druck bei einer Temperatur unter 500C 6ö
eingedampft. Der kristalline Rückstand wird aus 220 ml Leichtbenzin umkristalHsiert. Man erhält 23,6 g 1-(2'-Pyridyl-4"-chlorphenyl)-methyl-4-cinnamyIpiperazin,
Fp. 105 bis 1080C.
11,6g (0,065 Mol) N-Bronw*-succinimid und 0,2 g Benzoylperoxid in 100 ml Tetrachlorkohlenstoff werden
tropfenweise mit 10 g (0,05 Mol) 2-(4-ChIorbenzyl)-pyridin versetzt. Das Gemisch wird 2 Stunden am Rückfluß
Ei erhitzt, dann wird das gebildete Succinimid bei Raumtemperatur abfiltriert. Das Filtrat wird zur Trockene
eingedampft Der bräunliche ölige Rückstand (11,7 g), der aus a>(2-Pyridyl)-4-chIorbenzyIbromid besteht, wird
ohne vorhergehende Reinigung mit 10,1 g 1-Cinnamylpiperazin und 12,0 g wasserfreiem Natriumcarbonat in
80 ml trockenem Xylol 4 Stunden lang erhitzt. Nach dem Abkühlen werden die Mineralsalze abfiltriert und das
Lösungsmittel abdestilliert Der halb ölige, halb kristalline Rückstand wird aus 250 ml Leichtbenzin (Siedebereich
60 bis 90° C) umkristallisiert Man erhält 15,6 g l-p'-PyridyW'-chlorphenylJ-methyM-cinnamylpiperazin,
Fp. 105 bis 107° C Ausbeute: 71%, bezogen auf 2-(4-Chlorbenzyl)-Pyridin.
Die folgende Verbindung wird in entsprechender Weise hergestellt: l-(2'-Pyridyl-4"-fluorphenyl)-methyl-4-cinnamylpiperazin,
Fp. 92 bis 94° C.
1. Toxizitä*
1.1. Akute Toxizität
l-(2'-PyridyI-4"-chlorphenyr)-methyl-4-cinnamylpiperazin (Verbindung A) und l-(2'-Pyridyl-4"-f!uorphenyl)-methyl-4-cinnamylpiperazin
(Verbindung B) werden, jeweils in Form des Trichlorids, oral an Mäuse
15 und Ratten verabreicht.
Akute Toxizität
LD0 (mg/kg) | LD50 (mg/kg) | LD100 (mg/kg,) | |
a) Mäuse | |||
A | 400 | 1180 | 2200 |
B | 300 | 497,50 | 700 |
b) Ratten | |||
A | 500 | 1458,40 | 2500 |
B | 350 | 591,67 | 900 |
Tabelle II Toxizitätsvergleich bei Mäusen
LD50 (mg/kg)
A | 1180,0 |
B | 497^0 |
Diphenhydramin | 164,0 |
Cinnarizin | -1200 |
Tabelle III Toxizitätsvergleich bei Ratten
Verbindung
LD50 (mg/kg)
A 1458,40
Cinnarizin -1200
Diphenhydramin
2. Antihistamin-Aktivität
2.1. Wirkung auf Histamin-Rezeptoren des Meerschweinchen-Ileums in vitro gemäß R. Magnus, »Ges.
Physiol.«, 102,123(1904), und J. M. Rossum,»Arch. Int. Pharmacodyn.'<. 143.299-330,(1963).
Vergleich: Diphenhydramin. Die Dosis, die eine 50prozentige Hemmung der durch 1 χ 10~8 g/ml Histamindihydrochlorid
verursachten Spasmen hemmt, wird als ED» definiert
Tabelle V Antihistamin-Aktivität in vitro
Verbindung A
Verbindung B
Diphenhydramin
ED50 g/ml 3,6 · 10-" 1 · 10-«») 1 · 10-*
·) i.;; 10~8 g/ml Histamin-dihydrochlorid
Die erfindungsgemäßen Verbindungen haben somit in vitro e-ne deutliche Antihistamin-Aktivität.
2.2 Wirkung auf experimentelle Bronchospasmen in vivo beim Meerschweinchen, verusacht durch Inhalation
eines Histamin-Aerosols gemäß H. Lee, R. Anderson, P. Harris, »Proc. Soc. Exp. Biol. Med.«, 80,458—462
(1952).
Vergleich: Diphenhydramin. Die Dosis, die 50% der Tiere vor Bronchospasmen schützt, ist die ED50 in
mg/kg. .
I υ
ED50 mg/kg 6,64 1,75 5,0
Die Verbindung B ist also deutlich wirksamer als Diphenhydramin, wogegen die Verbindung A eine
ähnliche Wirkung wie Diphenhydramin hat. Beide erfindungsgemäße Verbindungen zeigen einen günstigeren therapeutischen Index LD50/ED50 als die Vergleichsverbindung.
2_j. Wirkung auf die hypotensivc Aktivität von Histamin bei der KaUe.
Die durch Histamin induzierten hypotensiven Spitzen bei der Katze werden durch vorherige Gaben der
Verbindung A gehemmt.
Die Katzen werden mit Phenobarbital anästhesiert. Der Blutdruck wird an einer Kopfschlagader mit einem
Sensor gemessen und auf einem Dynographen aufgezeichnet.
Es werden erst 0,1 μg/kg Histamin, dann 5 mg/kg Verbindung A i.v. verabreicht.
Wird die Verbindung 10 Minuten nach dem Histamin verabreicht, so beträgt die Hemmung der hypotensiven Spitzen 72,47%, bei 30 Minuten nach dem Histamin 69,91% und bei 60 Minuten nach dem Histamin
6839%.
3. Myorelaxierende Wirkung
3.1. Myorelaxierende Wirkung auf die glatte Muskelfasern des isolierten Meerschweinchen-Ileums, das durch jo
Bariumchlorid (IO~4 g/ml) kentraktiert wird, gemäß R. Magnus, »Arch. Ges. Physiol.«, 102,123 (1904), und
|. M. van Rossum, »Arch. Int Pharmacodyn«, 143,299—330(1963).
Vergleich: Papaverin. ED50 ist die Dosis in g/ml, die 50% der durch Bariumchlorid verursachten Kontraktionen hemmt.
35 Tabelle ViU
ED50 g/ml 1 ■ 10-6 1 ■ 10-6 4 · 10-"
Die Verbindungen A und B haben somit eine deutlich myorelaxierende (spasmolytische) Wirkung auf die
glatte Muskulatur des Meerschweinchen-Ileums.
Auf durch Serotonin oder Acetylcholin induzierte Kontraktionen des isolierten Meerschweinchen-Ileums
haben die erfindungsgemäßen Verbindungen keine spezifische Wirkung.
Auch die durch Adrenalin verursachten Kontraktionen des Vas deferens beim Schwein werden durch die
Verbindung A nicht gehemmt.
3.2. MyorelaxierenJe Wirkung auf die glatten Muskelfasern der Gefäße, die durch Depolarisation kontraktiert
sind, am perfundierten Kaninchen-Ohr, gemäß dem modifizierten Verfahren von J. A. Gaddum und
55 Tabelle IX
EDsomMol/ml UO - 10-s - 1,35-10-5
Die Wirkung der Verbindung A ist mit der von Cinnarizin vergleichbar, bei höheren Konzentrationen ist sie
allerdings deutlicher ausgeprägt
3.3 Wirkung auf die glatte Muskulatur der Luftröhre beim Meerschweinchen.
Die Luftröhre eines durch Schlag getöteten Meerschweinchens wird in Spiralform in Tyrode-Lösung
suspendiert und bei 37°C mit einem Gemisch von 95% Sauerstoff und 5% Kohlendioxid begast. Nach 3
Stunden wird das Präparat mit verschiedenen Konzentrationen der Verbindung B behandelt. Die Kontrak-5
tionen der Luftröhre werden isotonisch aufgezeichnet.
Bei einer Konzentration von 1 · 10~7 g/ml hat die Verbindung B eine relaxierende Wirkung von
32±23,5mm, bei einer Konzentration von 1 · 10-6 g/ml beträgt sie 107,3±24,1 mm (jeweils Mittel von acht
Versuchen).
ίο 4. V/irkungen auf das zentrale Nervensystem
Zur Feststellung von neurotoxischen, sedativen oder psychotropischen Nebenwirkungen werden folgende
Tests durchgeführt:
— Irwin-Test (Irwin, s., »Gordon Res. Conf. on Medicinal Chem.«, 1959)
— Flucht-Test (Kneip, P., »Arch. Int. Pharmacodyn.«, 126.238,1960)
— Kamin-Test (Boissier, J. R.Tarolyjund Diverres, J.G.,»Med. Exp.«,3,81,1960)
— Rota-Rod-Test (Tripod. S., Studer, A., und Meier, R., »Arch. int. Pharmacodyn.«. ί ί 2,319, Ϊ957)
— Hemmung der Aggressivität (Yen et al., »Arch. Int. Pharmacodyn.«, 123.179)
20 — Spontane Motilität (gekreuzte photoelektrische Strahlenmethode)
20 — Spontane Motilität (gekreuzte photoelektrische Strahlenmethode)
— Supramaximaler Elektroschock (Corneal-Elektroden, Rechteckwellen von konstanter Intensität: 40 mA.
50Hz, 10 ms, Dauer 0,2 s)
Wirkungen auf das zentrale Nervensystem. Vergleich: Cinnarizin und Diphenhydramin
Versuchstiere: Mäuse
Tests
Verbindung B 50 mg/kg
100 mg/kg 200 mg/kg
Verbindung A
mg/kg
Cinnarizin Diphen-• 2 HCI hydramin 100 mg/kg 100 mg/kg
Irwin-Test
keine keine Muskeltonus —
anormalen anormalen gering
Manifest»- MsnifestH- vermindert
tionen tionen
Flucht-Test \ 23,64% J 24,70%
% Zu- (I) oder Abnahme ([) der Fluchtversuche
Kamin-Test, % Ausbrüche 100% in weniger als 30 Sekunden
100%
48,49% 1 18,32% f 31% J 44,64%
-90%
100%
100%
0%
Elektroschock % Schutz |
0% | 0% | 16,67% | 10% | 0% | 100% |
so Motilität: Aktimeter % Zu- oder Abnahme |
1 24,06% | 1 26,91% | j 39,64% | ί 15,25% | i 243% | i 24.22% |
Hemmung der Aggressi vität, % Paare an männ- 55 liehen Mäusen, die die Aggressivität verloren haben |
0% | 0% | 0% | 0% | 100% |
Rota-Rod-Test, % Tiere, 100%
die den Test bestehen
Potenzierung einer in- — aktiven Nembutaldosis % der Tiere, die den
Aufrichtreflex verlieren
100%
100%
100%
0%
0%
100% 16,66
25% 0%
Die erfindungsgemäßen Verbindungen A und B halben somit keinerlei sedative oder neurotoxische Wirkun-
gen. Auch bei zwei nicht narkotisierten Katzen und sechs nicht narkotisieren Meerschweinchen konnte bei
oraler Verabreichung der Verbindung B in Dosen von 15 bzw. 100 mg/kg (höher als die therapeutische Dosis)
keine Veränderung im Verhalten beobachtet werden.
Zusammenfassend hat die erfindungsgemäße Verbindung A, d. h. l-(2'-Pyridyl-4"-chlorphenyl)-methyl-4-cinnamylpiperazin,
folgende pharmakologische Eigenschaften:
Sie rclaxiert die glatten Muskelfasern der Gefäße und erhöht die periphere Durchbhtung, ohne eine erhöhte
Herzleistung zu verursachen und unabhängig vom autonomen Nervensystem.
Sie crniedrigi die Empfindlichkeit der glatten Muskelfasern der Gefäße gegen gefäßverengende Substanzen.
Sie verursacht eine anhaltende Erhöhung der zerebralen Blutzirkulation. Durch diese Erhöhung ist das
Angebot an Sauerstoff an das Kirn deutlich vergrößert. Diese Wirkungen sind nicht von einer gleichzeitigen
Veränderung des Blutdrucks begleitet.
Die Verbindung A ist in vitro und in vivo einHistamin-Antagonist.
Bei Tieren, die mit einer um etwa I5mal größeren Dosis als die therapeutische Dosis behandelt worden sind,
/eigen sich keine Veränderungen im Verhalten.
Die Verbindung A ist nicht toxisch und wird von Ratten und Menschen gut vertragen.
Die Verbindung A ist somit für die Behandlung von systemischen zerebralen Durchblutungsstörungen geeignet.
Die erfindungsgemäße Verbindung B. d. h. l-(2'-Pyridyl-4"-fluorphenyl)-methyl-4-cinnamylpipcrazin. hat folgende
pharmakologische Eigenschaften:
Sie rclaxiert die glatten Muskelfasern, insbesondere die glatte Muskulatur der Bronchien.
Die geringe Dosis von 1,75 mg/kg, oral verabreicht, schützt 50% der behandelten Tiere vor experimentellen
Bronchospasmen.
Sie erniedrigt die Empfindlichkeit der glatten Muskelfasern gegenüber kontrahierenden Substanzen.
Sie ist in vitro und in vivo ein Histamin-Antagonist.
ft Sie hat keine sedative Wirkung auf das zentrale Nervensystem.
ft Sie hat keine sedative Wirkung auf das zentrale Nervensystem.
'$. Sie verursacht bei Tieren, die mit therapeutischen Dosen behandelt worden sind, keine Veränderungen im
$ Verhalten.
Die Verbindung B scheint somit als Bronchodilator geeignet.
Die Vergleichssubstanz Avil ist zwar ein typisches Antlhistaminikum, doch zeigt es immer noch einschläfernde
Wirkung und ist daher z. B. für Kraftfahrer nicht geeignet. Außerdem zeigt es weder myorelaxierende noch
vasodilatorische Wirkung.
Claims (2)
- Patentansprüche:
1. Piperazinderivate der allgemeinen Formel (I) und deren pharmakologisch verträgliche SalzeCH-N N-CH2-CH=CH-(Din der X ein Chlor- oder Fluoratom bedeutet. - 2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise
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