DE2634358A1

DE2634358A1 - 2,4-diamino-5-benzylpyrimidine, verfahren zu ihrer herstellung und arzneipraeparate

Info

Publication number: DE2634358A1
Application number: DE19762634358
Authority: DE
Inventors: Bruce Wayne Horrom; Thomas John Perun; Ronald Robert Rasmussen
Original assignee: Abbott Laboratories
Current assignee: Abbott Laboratories
Priority date: 1975-07-31
Filing date: 1976-07-30
Publication date: 1977-02-03
Also published as: CH615670A5; FR2319364A1; CA1037953A; DE2634358B2; FR2319364B1; US4087528A; JPS5217480A; US4008236A; GB1516753A; BE844755A; SE420999B; SE7608452L; DE2634358C3; AR211274A1

Description

ABBOTT LABORATORIES, North Chicago, 111., V.St.A.

2,4-Diamino-5-benzylpyrIniidine, Verfahren zu ihrer Herstellung und Arzneipräparate

Die Erfindung betrifft 2,4-Diataino-5-benzylpyriniidine der allgemeinen Formel I

(I)

in der R^ ein Wasserstoffatom oder, einen niederen Alkylrest, Rp ein Wasserstoffatom, einen niederen Alkylrest oder den Rest R^CO-, wobei R~ ein Wasserstoff atom, einen Allcylrest oder einen gegebenenfalls durch einen niederen Alkylrest substituierten Gycloalkylrest darstellt, und X ein Halogenatoni be-' deutet, sowie deren Salze mit Säuren.

Der Ausdruck "Alkylrest" bedeutet geradkettige und verzweigte Reste mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen;, wie die Methyl-, Äthyl-, η-Butyl-, n-Pentyl-j Isopentyl- oder Hexylgruppe„

Unter dem Ausdruck "niederer Alkylrest" sind gesättigtes ein-

vvertige aliphatische, geradkettige oder verzweigte Reste mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen zu verstellen, wie die Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, sek.-Butyl-, Amyl- oder Hexylgruppe.

Unter "gegebenenfalls durch niedere Alkylreste substituierte Gycloallcylreste"sind cyclische, gesättigte, aliphatische Reste mit 3 bis 8 .Kohlenstoffatomen zu verstehen, beispielsweise die Cyclopropyl-, Cyclobutyl-, 2-Methylcyclobutyl-, Cyclohexyl-, 4-Methylcyclohexyl- oder Cyclooctylgruppe.

Der Ausdruck "Halogenatom" bedeutet ein Chlor-, Fluor-, Brom- oder Jodatom.

Die Verbindungen der Erfindung lassen sich nach folgendem allgemeinen Reaktionssehema herstellen:

CHO

CgH₅NHCH₂CH₂CN NaO-C₂H₅

(II)

NH HCl
Il C₂HcOH
C-OC₂Hs -

CH₂-C=CH-NH-CeH₅

NH

NH₂-C-NH₂
(Guanidin )

CH₂-C=CH-NH-C₆H₅

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263435

In diesem Schema haben die einzelnen Symbole die vorstehend angegebene Bedeutung.

Dieses Verfahren v/ird durchgeführt, indem man zunächst einen Aldehyd der allgemeinen Formel II mit 3-Anilinopropionitril in Gegenwart eines niederen Alkalimetallalkoholate umsetzt. Als Alkalimetallalkoholat wird vorzugsweise Uatriummethylat oder Natriumäthylat verwendet. Die Reaktionstemperatur wird durch die Riickflußtemperatur des Lösungsmittels, vorzugsweise Methanol oder Äthanol, bestimmt. Das bei dieser Umsetzung gebildete substituierte Acrylnitril wird im allgemeinen nicht isoliert, sondern in situ mit Guanidin zum Pyrimidin der allgemeinen Formel I umgesetzt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das substituierte Acrylnitril mit einer Lösung von Chlorwasserstoff in wasserfreiem Äthanol zu einem Imidsäureester umzusetzen, der dann nach Behandlung mit Guanidin das Pyrimidin der allgemeinen Formel I ergibt. Gemäß diesem modifizierten Verfahren erhält man im Vergleich zum nicht modifizierten Verfahren etwas bessere Ausbeuten und reinere Produkte.

Die Aldehyde der allgemeinen Formel II werden nach folgendem Reaktionsschema hergestellt:

COOGH₃

CHO

LiAlHA

CH₂OH

SOCl₂

Hexamethylentetramin-^

— 3 —
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f.

CH₂Cl

3244

In diesem Schema haben R₁, deutung.

und X die vorstehende Be

Die Zwischenprodukte, beispielsweise die Benzoesäuremethylester der allgemeinen Formel III, lassen sich gemäß dem Verfahren der US-PS 3 801 636 herstellen. Diese Produkte sind
wertvolle Zwischenprodukte zur Herstellung der Pyrimidine
der Erfindung.

Beispiele für Verbindungen der allgemeinen Formel I, die nach dem vorstehend erläuterten Verfahren hergestellt werden können,

sind:

2,4-Diamino-5-(4-amino-3,5-dichlorbenzyl)-pyrimidin der

Formel V

Cl . 'j

(V)

2,4-Diamino-5-(3,5-dichlor-4-methylaminobenzyl)-pyrimidin der Formel VI

Cl /

2,4-Diamino-5-(3,5-dichlor-4-äthylaminobenzyl)-pyrimidin der
Formel VII

7-NHCH₂GH₃

- 4 S09885/1203

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2,4-Diamino-5-(3,5-dichlor-4-dimethylaminobenzyl)-pyrimidin der Formel VIII

H₀N

NH

N(CH₃) 2 (VIII)

2,4-Diaraino-5-(4-acetamido-3, 5-<iiciilorbenzyl)-pyrimidin der Formel IX

NH-C-CH

3 ·

(IX)

Die Verbindungen der Erfindung weisen eine antibakterielle Aktivität auf und sind wertvolle Wirkstoffe zur Bekämpfung von durch Bakterien verursachten Krankheiten.

Die Erfindung betrifft somit auch Arzneipräparate mit einem Gehalt an einer Verbindung der allgemeinen Formel I.

Die Verbindungen der Erfindung sind auch wertvolle Mittel zur Steigerung der antibakteriellen Wirkung von Sulfonamiden, wie Sulfadiazin, SuIfamethoxazol, Sulfamethazin und. SuIfamerazin. Durch die Kombination der Verbindungen der Erfindung mit Sulfonamiden wird die antibakterielle Aktivität dieser Arzneistoffe bis auf das 30-fache erhöht. Das Verhältnis von Verbindung der Erfindung zu Sulfonamid in diesen Gemischen kann innerhalb eines weiten Bereichs variieren. Beispielsweise kann das Verhältnis 1:1 bis 1:20 betragen. Diese Gemische werden zur Verabreichung an die Patienten in entsprechende Dosierungsformen gebracht.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

- 5 609885/1203

Beispiel 1

2,4-Diamino-5- (4-agiino-5,5-dichlorbenzyl) -pyrisiidin

Cl

Durch Lösen von 0,58 g (0,025 Mol) Natrium in 250 ml wasserfreiem Äthanol wird eine Hatriumäthylatlösung hergestellt. Diese Lösung wird mit 15,4 g (0,105 Mol) 3-Anilinopropionitril und anschließend mit 16,2 g (0,085 Mol) 4-Amino-3,5-dichlorbenzaldehyd versetzt. Das Gemisch wird 8 Stunden unter Rückfluß erwärmt. Der Imidsäureester wird gebildet, indem man das Gemisch zunächst auf 10⁰C abkühlt und anschließend mit 0,7 ml einer 0,4 η Lösung von Chlorwasserstoff in Äthanol versetzt. Die Umsetzung ist nach 1 stündigem Rühren bei 10⁰C beendet. Das den Imidsäureester enthaltende Gemisch wird mit Guanidin in Form der freien Base, die durch Zugabe von 22,9 g (0,24 Mol) Guanidinhydrochlorid su 5,52 g (0,24 Mol) Natrium in 90 ml wasserfreiem Äthanol hergestellt worden ist, versetzt. Fach 5 stündigem Rückflußkochen unter Rühren wird das Natriumchlorid abfiltriert. Das Filtrat wird unter vermindertem Druck bis auf die Hälfte seines ursprünglichen Volumens eingeengt. Beim Abkühlen fällt das Produkt aus. Durch Kristallisation aus Isopropanol erhält man 3,6 g Produkt vom 1. 241⁰C.

	46	C	3	H	H	65
ber.:	42	,49	3	,90	24,	35
gef.:	,41	,42	24,

In Tabelle I sind physikalische Kenndaten der Verbindungen der Formeln VI und VIII angegeben.

- 6 609885 / 12Q3

Tabelle I

! ■ ber. gef.

Verbindung .S¹. Summenformel C H ET CHI

YI 202-203°C C₁₂H₁₃Cl₂IT_{5 48 5 3 3 23 5}

VIII 193-194⁰C C₁^H₁₁-Cl₀N' 50,0 '4,8 22,4 50,1 4,7 22,3

σ> Beide Verbindungen sind wertvolle antibakterielie Wirkstoffe

oo -^ cn ,

CD U) J>-CO

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Beispiel 2 *

2,4-Diamino-5-(3,5-dichlor-4-äthylaminobenzyl)-pyrimidin

H₂N-<'

IiHCHoCHo

Durch Auflösen von 1,15 g (0,5 Mol) Natrium in 500 nil wasserfreiem Äthanol wird eine Natriurnäthylatlösung hergestellt. Diese Lösung wird mit 30,7 g (0,209 Mol) 3-Anilinopropionitril und anschließend mit 36,4 g (0,167 Mol) 3,5-Dichlor-4-äthylaminobenzaldehyd versetzt. Dieses Gemisch wird 8 Stunden unter Rückfluß erwärmt. Anschließend wird Guanidin in Form der freien Base zugesetzt, das durch Zugabe von 45,8 g (0,48 Mol) Guanidinhydrochlorid zu 11,04 g (0,48 Mol) Natrium in 100 ml wasserfreiem Äthanol hergestellt worden ist. Das gesamte Gemisch wird 5 Stunden gerührt und unter Rückfluß erwärmt und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Natriumchlorid wird abfiltriert und das FiItrat unter vermindertem Druck auf die Hälfte seines ursprünglichen Volumens eingeengt. Beim Abkühlen fällt das Produkt aus. Nach Kristallisation aus Isopropanol erhält man 4,8 g Produkt vom F. 201 bis 202⁰C.

ber. : gef. :

	C	4	H	N	43
50	,01	4	,84	22,	50
49	,73	,87	22,

Beispiel 3

2,4-Diamino-5-(4-acetamido-3,5-dichlorbenzyl)-pyrimidin

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_h 263A358

Durch Auflösen von 1,15 g (0,05 Mol) Natrium in 500 ml wasserfreiem Äthanol wird eine Natriumäthylatlösung hergestellt.. Diese Lösung wird mit 30,7 g (0,209 Mol) 3-Anilinopropionitril und anschließend mit 38,8 g (0,167 Mol) 4—Acetamido-^,5-dichlorbenzaldehyd versetzt. Das Gemisch wird 8 Stunden unter Rückfluß erwärmt. Sodann wird Guanidin in Form der freien Base zugesetzt, die durch Zugabe von 45,8 g (0,48 Mol) Guanidinhydrochlorid zu 11,04 g (0,48 Mol) Natrium in 100 ml wasserfreiem Äthanol hergestellt worden ist. Das Reaktionsgemisch wird 5 Stunden gerührt und unter Rückfluß erwärmt und sodann auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Natriumchlorid wird abfiltriert und das Filtrat unter vermindertem Druck auf die •Hälfte seines ursprünglichen Volumens eingeengt. Beim Abkühlen bildet sich ein Öl. Dieses Öl wird mit CH₂Cl₂ verrieben. Nach dem Abdampfen des CHpCIp unter vermindertem Druck verbleibt ein Feststoff. Nach Kristallisation dieses Feststoffs aus Äthanol erhält man 3,1 g Produkt vom F. 251 bis 253⁰C

	C	,87	H	.21	N
ber. :	47	,05	4,02	21	,47
gef. :	48	3,89	,37

Beispiel 4

Die antibakterielle Wirkung von folgenden Verbindungen wird

untersucht:

(VII) 2,4-Diamino-5-(3,5-dichlor-4- äthyläminobenzyl)-pyrimidin;

(VI) 2,4-Diamino-5-(3,5-dichlor-4-methylaminobenzyl)-pyrimidin;

(VIII) 2,4-Diamino-5-(3,5-dichlor-4-dimethylaminobenzyl)-pyrimidin; und

(V) 2,4-Diamino-5-(4-amino-3,5-dichlorbenzyl)-pyrimidin. Versuch 1

Die Verbindungen V, VI, VII und VIII werden auf ihre Wirkung gegen eine Reihe von Mikroorganismenstämmen, darunter Escherichia coli Juhl und Escherichia coli 3100, untersucht. Dazu werden Verdünnungstests auf das 2-fache in Röhrchen mit jeweils 5 ml

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Minimalmedium vorgenommen. Als Inokulat wird 0,1 ml einer 1:1 T-Verdünnung einer 24 Stunden gezüchteten Gärflüssigkeit verwendet. Das Teströhrchen wird 18 Stunden bei 37 0 inkubiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.

Tabelle II
Antimikrobielle in vitro-Aktivität

Mikr ο ο rgan is mu s

Minimale Hemmkonzentration, /

Escherichia coli Juhl Escherichia coli 3100 Enterobacter aerogenes 13048 Proteus mirabilis Finland ITr. 9 Salmonella typhimurium Ed Kr.9 Klebsiella pneumoniae 3045

Versuch 2

Ähnliche Untersuchungen werden mit den Verbindungen V, VI, VII und VIII an anderen Stämmen in jeweils 5 ml Mueller-Hinton-Medium durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt.

	Verbindung	VIII	V
VII	VI	6,2	0,78
3,1	6,2	6,2	0,39
6,2	3,1	3,1	1,56
25	3,1	25	25
50	12,5	6,2	3,1 .
12,5	3,1	6,2	1,56
12,5	6,2

Tabelle III

Mikroorganismus
Staphylococcus aureus 209P Staphylococcus aureus Smith Streptococcus pyogenes C203

Minimale Hemmkonzentration, /ig/ml

(Mueller-Hinton-Medium)

	Verbindung	VIII	V
VII	VI	1,56	6,2
3,1	3,1	3,1	25
6,2	. 6,2	3,1	6,2
12,5	6,2

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609885/1203 ORIGINAL INSPECTED

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Versuch 3

Die Verbindungen V bis VIII werden unter Verwendung von Trimethoprim als Vergleichsverbindung auf ihre Y/lrkung gegen zwei externe Stämme untersucht. Es handelt sich dabei um zwei Escherichia coli-Stämme, den empfindlichen Stamm Hr. und den Stamm Hr. 114 mit einem Resistenzfaktor (R), der die Synthese einer veränderten Dihydrofolat-Reduktase ermöglicht; vgl. S.G-.R. Amyes und J.T. Smith, Biochem. and Biophys. Res. Comm., Bd. 58 (1974), S. 412.

Es wird der ^iweifach-Röhrchenverdünnungstest in jeweils 5 ml Minimalmedium angewendet. Als Inokulat wird 0,1 ml einer 1:1 T-Verdünnung einer 24 Stunden gezüchteten Gärflüssigkeit' verwendet. Das Teströhrchen wird 18 Stunden bei 37^GC inkubiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt.

Tabelle IV

Antimikrobielle in vitro-Aktivität gegenüber einem Trimethoprim-resistenten E. coli-Stamm

Minimale Hemmkonzentration, /4g/ml	E. coli (resistent)
E. coli 114 _£ empfindlich)	3000
0,2	200
3,1	> 400
1,56	•100
(Z r\	. 400
ix _td - - :
1 ,56 ,..

Verbindung

Trimethoprim

VII

VI

VIII .

Aus dieser Tabelle geht hervor, daß durch den Resistenzfaktor (R) in E. coli 114 eine um einen Faktor von mehreren Tausend erhöhte Trimethoprim-Resistenz hervorgerufen wird, während die Resistenz gegenüber den Verbindungen V bis VIII deutlich darunter liegt.

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Versuch 4

Die potenzierende Y/irkung der Verbindungen V bis VIII auf verschiedene Sulfonamide (SuIfamethoxazol, Sulfadiazin, Sulfamethazin und Sulfamerazin) wird untersucht.

Es wird der Zweifach-Röhrchenverdünnungstest unter Verwendung von jeweils 5 ml BBL-Fährmedium verwendet. Als Inokulat wird 0,1 ml einer 10 -Verdünnung einer 24 Stunden gezüchteten Grärflüssigkeit von Escherichia coli 3100 verwendet. Das Teströhrchen wird 18 Stunden bei 37⁰C inkubiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengestellt.

	Sulfonamid	Verhältnis von Ver bindung der Erfin dung zu Sulfonamid	E. coli 3100
Tabelle V	SuIfamethoxazo1 SuIfamethoxazol	1:5 1:1	Potenzierung
	Sulfadiazin Sulfadiazin	1:5 1 :1	3,1 X 4,0 X
In vitro-Potenzierung von Sulfonamiden gegen	Sulfamethazin Sulfamethazin	1:5 1:1 ■	6,2 X 8,0 X
Verbindung	Sulfamerazin Sulfamerazin	'1:5 1:1	3,2 X 4,0 X
VII VII	Sulfadiazin Sulfadiazin	1:5. 1 :1	3,2 X 8,0 X
VII VII	Sulfadiazin Sulfadiazin	1:5'" 1:1	3,1 X 15,9 X
VII VII	Sulfadiazin Sulfadiazin	1:5 - 1:1	1,6 X 8,0 X
VII . VII		3,1 X 31,0 X
VI VI
VIII VIII
V V

* Die potenzierende Wirkung wird bestimmt ι indem man die minimale Hemmkonzentration (MIC) von Sulfonamid allein und in Verbindung mit einer Verbindung der Erfindung in den angegebenen Verhältnissen mißt.

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Versuch 5

Schutz von Mäusen gegen Mikroorganismenbefall Die zu untersuchenden Bakterien werden auf eine Hirn-Herz-Infusionsbrühe (BHI) inokuliert und 18 Stunden bei 37°C inkubiert. Logarithmische Verdünnungen der Mikroorganismen in BHI-Brühe werden hergestellt und mit 3 Prozent Mucin aus Schweinemagen vermischt.

Weiblichen Swiss -Albino maus en mit einem Körpergewicht von 18 bis 20 g werden jeweils 0,75 ml des Inokulums intraperitoneal injiziert.

Die optimale Verdünnung ist die Verdünnung, bei der jede Maus 10 bis 100 IDp-^ des infizierenden Mikroorganismus erhält.

Die zu untersuchenden Verbindungen werden so verdünnt, daß jeweils 5 verschiedene Arzneistoffkonzentrationen untersucht werden, die sich jeweils um den Paktor 2 unterscheiden. Es werden jeweils 10 Mäuse mit einer Dosis des Arzneistoffs behandelt.. Die ArzneistoffVerabreichung erfolgt 1 bzw. 5 Stunden nach der Infektion. Die Mortalität der Mäuse wird 7 Tage ■ lang beobachtet. Annähernde OD₁₅₀-Werte in mg/kg der in vivo-Aktivität von Kombinationen eines Sulfonamids mit den erfindungsgemäßen Verbindungen V bis VIII sind in Tabelle VI angegeben.

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Tabelle VI
.tat von Kombinj
der Erfindung

in vivo-Aktivität von Kombinationen aus einem Sulfonamid mit einer Verbindung ^

	OD₅₀, mg/kg	•	Sulfamethoxazol
Sulfamethoxazol	Sulfamethoxazol	Sulfamethoxazol	Verbindung V
Verbindung VII	Verbindung VI	Verbindung. VIII	225/45
175/35	150/30	225/45	-
10/2	15/3	15/3	150/30
150/30	300/60	400/80	5/1
10/2	10/2	10/2

Mikroorganismus

E. coli (Juhl)
E. coli (48)
φ -^ ' P. mirabilis

co ' P. vulgaris
cn

Q Aus diesen Daten ergibt sich, daß bei einer kombinierten Verwendung eines Sulfonamids ¹⁰ mit den Verbindungen der Erfindung eine erfolgreiche Behandlung von letalen Infektionen bei Mäusen möglich, ist.

N) CO CO

Claims

in der R₁ ein Wasserstoffatom oder einen niederen Alkylrest, Rp ein Wasserstoffatom, einen niederen Alkylrest oder den Rest R^GO-, wobei R^ ein Y/asserstoffatom, einen Alkyl- oder einen gegebenenfalls durch einen niederen Alkylrest substituierten Cycloalkylrest darstellt, und ■ X ein Halogenatom bedeutet, sowie deren Salze mit Säuren.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der allgemeinen Formel I R₁ und Rp ein Wasserstoffatom und X ein Chloratom bedeutet.

3. 2,4-Diamino-5-(4-amino-3,5-dichlorbenzyl)-pyrimidin.

4. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in.der allgemeinen Formel I R- die Methylgruppe, Rp ein Wasserstoffatom und X ein Chloratom bedeutet.

5. 2,4-Diamino-5-(3,5-dichlor-4-methylaminobenzyl)-pyrimidin.

6_;. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der allgemeinen Formel I R₁ die Ithylgruppe, R₂ ein Wasserstoffatom und X ein Chloratom bedeutet.

7.2,4-Diamino-5-(3,5-dichlor-4-äthylaminoberizyl)-pyrimidin.

8. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der allgemeinen Formel I R₁ und R₂ die Methylgruppe und X ein Chloratom bedeutet.

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g. 2,4-Manxino-5-(3,5-dichlor-4-dimethylaminobenzyl)-pyrimidin.

10. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß E₁ ein Y/asserstoffatom und R₂ den Rest R^CO- bedeutet, wobei R, die Methylgruppe ist.

11. 2,4-Diamino-5-(4-acetamido-3,5-dichlorbenzyl)-pyrimidin.

12. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Aldehyd der allgemeinen Formel II

CHO

in Gegenwart eines niederen Alkalimetallalkoholate mit 3-Anilinopropionitril umsetzt und das erhaltene substituierte Acrylnitril gegebenenfalls nach Behandlung mit einer Lösung von Chlorwasserstoff in wasserfreiem Äthanol mit Guanidin behandelt.

13. Arzneipräparate, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer Verbindung nach Anspruch 1.

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