DE2643841B2 - 33-disubst-2,4,6-Trijodanilide von einbasischen Polyhydroxysäuren - Google Patents

Description

CO-NH-CH₃

15

in der entweder

(a) R für eine N-(2-Hydroxyälhyl)-acetamidogruppe und R' für eine Gluconamido- oder 2-Keto-L-gulonamidogruppe stehen oder

(b) R und R' für D-Gluconamidogruppen stehen.
2. ^S-Bis-fDlidJ^AeijdNhl

benzamid.

Die Erfindung betrifft neue 3,5-disubst.-2,4,6-Trijod- «1 anilide von einbasischen Polyhydroxysäuren, die als nicht-ionogene Röntgenkontrastmedien geeignet sind.

Bekanntlich sind schon viele 2,4,6-Trijodbenzoesäure-Derivate vorgeschlagen und als Röntgenkontrastmittel verwendet worden. Es ist die allgemeine r, Praxis gewesen, diese Verbindungen in Salze umzuwandeln, z. B. das Natrium- und N-Methylglucaminsalz, um die Verbindungen wasserlöslich und für die intravenöse Verabreichung geeignet zu machen.

In der US-PS 37 01771 sind bestimmte, nichtionogene N-(2,4,6-Trijodbenzoyl)-zuckeramine beschrieben worden, die als Röntgenkontrastmittel für cerebro-spinale Hohlräume geeignet sein sollen. Bei diesen Verbindungen ist eine Polyhydroxyalkylgruppe an einen jodaromatischen Teil gekuppelt, um der Ver- 4^ri bindung eine Wasserlöslichkeit zu verleihen, ohne daß auf eine ionogene Art zurückgegriffen wird. Es heißt, daß bestimmte der in dieser Patentschrift beschriebenen, nicht-ionogenen Verbindungen in Wasser stark löslich sein sollen, während andere eine mittlere oder w niedrige Wasserlöslichkeit haben sollen.

Es hat sich gezeigt, daß in bestimmten Fällen nichtionogene Röntgenkontrastmittel weniger toxisch sind als ihre ionogenen Gegenstücke. Dies ist vermutlich mindestens zum Teil auf die Tatsache zurückzuführen, daß die nicht-ionogenen Verbindungen, die in wäßriger Lösung praktisch nicht ionisiert sind, eine geringere osmotische Unausgeglichenheit bewirken als ionogene Verbindungen; d.h. nicht-ionogene Röntgenkontrastmedien tragen nur eine molekulare Art pro jodierter wi Teil bei, was im Gegensatz zu ionogenen Röntgenkontrastmedien steht, die zwei oder mehrere Arten/jodierter Teil beitragen.

Es hat sich daher ein Interesse an der Synthese von wasserlöslichen, nicht-ionogenen Röntgenkontrast- t>^r> medien entwickelt, die eine niedrige Toxizität und einen hohen lodgehalt aufweisen und die für die Röntgenstrahlen-Sichtbarmachung von Körpergegenden, bei-

in der entweder

(a) R für eine N-(2-Hydroxyäthyl)-acetamidogruppe und R' für eine Gluconamido- oder 2-Keto-L-gulonamidogruppe stehen oder

(b) R und R' für D-Gluconamidogruppen stehen.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist

die Verbindung 3,5-Bis-(D-gluconamido)-2,4,6-trijod-N-methylbenzamid.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können in der Weise hergestellt werden, daß man einen Aminvorläufer der erfindungsgemäßen Verbindungen der allgemeinen Formel:

CONHCH.,

(D

in der X eine Aminogruppe oder eine N-(2-Hydroxyäthyl)-acetamidogruppe bedeutet, mit einem Säurehalogenid der Formel:

Il

Z-C-HaI

in der Hai für Chlor oder Brom steht, und

Il ζ- c

ein Ester-, Acetal- oder Ketalderivat eines Acylrestes einer einbasischen Polyhydroxysäure bedeutet, umsetzt.

Die Hydroxylgruppen der einbasischen Stamm-Polyhydroxysäure sind vor der Herstellung des Säurehalo- genids einer solchen Säure geschützt worden, indem sie in Ester-, Acetal- oder Ketalgruppen umgewandelt worden sind. Bei dieser Umsetzung reagiert das Säurehalogenid nicht nur mit der Aminogruppe der oben definierten Vorläuferverbindung, sondern auch mit der Hydroxylgruppe in der Gruppierung, die durch X angegeben wird.

Beispiele für Ester-Schutzgruppen sind Formiat, Acetat Benzoat und cyclisches Carbonat, z. B.

und Orthoester, ζ. Β.

ίο

Weitere geeignete Gruppen sind z. B. Thioearbonat

Carbamat (NH₂CO-O-), Phenylcarbamat (C₆H₅NHCO-O-) und Phenylboronat in

CH-B

O- \

O— '

F.in typisches Säurehalogenid der allgemeinen Formel

Z—C—Hal

in der die Schutzgruppe Acetat ist, ist z. B. die Verbindung 2,3,4,5,6-Penta-O-acetyl-D-gluconylchlorid.

Geeignete Acetal- und Ketalschutzgruppen sind z. B. Benzyliden-, Methylen-, Cyclohexyliden-, Äthyliden-, Isopropyliden-, Tetrahydropyranoxy- und ähnliche Gruppen (z. B.

CH₃O O-

H O—

Die Acetal-Schutzgruppen schließen innere und äußere Acetale und gemischte innere und äußere Acetale ein, wie sie durch das Säurehalogenid 23 :4,6-Di-O-isopropyliden-2-keto-L-gulonylchlorid beispielhaft veranschaulicht werden. Obgleich die D-Verbindungen im allgemeinen im Handel besser erhältlich sind, können naturgemäß auch L-Isomere oder Enantiomere verwendet werden.

Die bei der Umsetzung erhaltenen Produkte werden durch Behandlung mit einer Säure oder Base, die zur Entfernung der Schutzgruppe dient in die Endprodukte umgewandelt

Die neuen erfindungsgemäßen Verbindungen können als Röntgenstrahlen-Kontrastmittel für verschiedene radiographische Methoden, beispielsweise für eine cardiovaskuläre Sichtbarmachung, die Myelographie, Ventriculographie, coronare Arteriographie, intravenöse Pyelographie, Bronchographie und Urographie. verwendet werden. Bestimmte Verbindungen gemäß der Erfindung haben eine hohe Wasserlöslichkeit und eine relativ niedrige Toxizität, während andere eine begrenzte Wasserlöslichkeit und eine relativ niedrige Toxizität haben, wie es z. B. für orale radiographische Methoden, z. B. die Bronchographie, erforderlich ist. Die erfindungsgemäßen Verbindungen können in Form von Exo/Endo-lsomeren, die ihre Löslichkeitseigenschaften beeinflussen können, hergestellt werden. Bestimmte der erfindungsgemäßen Verbindungen haben intracerebrale und intracisternale Toxizitätswerte, die auf ihre Eignung als Röntgenkontrastmittel für die Sichtbarmachung von cerebrospinalen Hohlräumen hinweisen.

Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert.

Beispiel 1

3-Gluconamido-5-[N-(2-hydroxyäthyl)-acetamido]-2,4,6-trijod-N-methylbenzamid

I. Herstellung von 3-Amino-5-[N-(2-hydroxyäthyl)-acetamido]-2,3,6-trijod-N-inethylbenzamid. 11

CH₃CONH

CC)NIKH,

NH.

O —

o—

und

CH₁CO J

HOC₂H₄

CONHCH.,

CH,O O— CH,O O-

Zu einer gerührten Lösung aus Natriumäthylat (hergestellt aus 5,05 g Natrium, 0,22 Mol) in 292,5 ml wasser-

freiem Äthanol unter Stickstoff von 45° C wurden 58,5 g (0,1 Mol) 3-Acetamido-5-amino_:2,4,6-trijod-N-methylbenzamid (Beispiel 6, Verbindung III) und 60 ml Dimethylformamid gegeben.

Die resultierende, dunkle, grüne, üomogene Lösung wurde 0,75 h auf 45 bis 50° C erhitzt Die Lösung wurde auf 10° C abgekühlt und mit 9,65 g (0,12 Mol) 2-ChIoräthanol versetzt. Das Reaklionsgemisch wurde sodann 5 h auf 50°C erhitzt, während welcher Zeit sich ein weißer Niederschlag bildete. 4,025 g (0,05 Mol) 2-Chloräthanu! wurden zugeseizt. Das heterogene Gemisch wurde 5,5 h auf 50° C erhitzt. 4,025 g (0,05 MoI) 2-ChIoräthano! wurden zugesetzt, und das Gemisch wurde 5 h auf 50°C und sodann 3 h auf 70°C erhitzt Nach dem Abkühlenlassen über Nacht wurde das Reaktionsgemisch filtriert. Der gesammelte Feststoff wurde mit Äthanol gewaschen und sodann in 315 ml Wasser 1,5 h

aufgeschlämmt Dei Feststoff wurde gesammelt und bei 75° C getrocknet wodurch 523fig (83%) II erhalten wurden. 1 g des Produktes wurde in 50 ml heißem Methanol aufgenommen. Die Lösung wurde filtriert und auf 10 ml eingekocht Die Lösung wurde über Nacht bei Raumtemperatur gelagert, während welcher Zeit analysenreines Material kristallisierte; 035 g (55% Ausbeute für die Umkristallisation). Die Infrarot- und kernmagnetischen Resonanzspektren summten mit der zugeschriebenen Struktur überein. Das Material schmolz bei 265 bis 267° C (Zers.). Das Produkt war anhand der Ergebnisse der Dünnschichtchromatographie (Äthylacetat-Essigsäure, 98 :2) homogen.

Analyse: Ci₂HhJsN₃O₃.

Berechnet: C 22,91, H 2,24, J 60,53, N 6,68%;
gefunden: C 22,91, H 2,31, J 60,29, N 6,57%.

2. Herstellung von 2,4,6-Trijod-N-methyl-3-(2,3,4,5,6-0-pentaacetyIgluconamido)-S-jN-p-^.SAS.e-O-pentaacetylgluconyloxy^äthyll-acetamidol-benzamid, III

CONHCH₃

Zu einer Lösung von 50,32 g (0,08 Mol) 3-Amino-5-[N-(2-hydroxyäthyl)-acetamido]-2,4,6-trijod-N-me-
thylbenzamid (II), gelöst in 252 ml Dimethylacetamid, wurden 101,88 g (0,24 Mol) 2,3,4,5,6-O-Pentaacetylgluconylchlorid [hergestellt nach der Methode von C. E. Braun und C. D. Cook, Org. Syn., 41, 79 (1961)] in einer Portion gegeben. Nach 6tägigem Rühren bei Raumtemperatur wurde das Reaktionsgemisch in ein Gemisch aus 510 ml Dimethylacetamid und 680 ml Wasser gegossen. Das Gemisch wurde 2 h gerührt. Danach wurde es mit Chloroform (3 χ 340 ml) extrahiert. Die kombinierten Chlorofcrmextrakte wurden mit 5%iger

wäßriger Bicarbonatlösung (2 χ 340 ml) und 340 ml Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und bei vermindertem Druck eingedampft, wodurch IiI als Ol erhalten wurde; 132,75 g ( > 100% aufgrund der Anwesenheit von Dimethylacetamid, die sich aus dem kernmagnetischen Resonanzspektrum ergab). Das Produkt war anhand der Ergebnisse der Dünnschichtchromatographie (Äthylacetal-Essigsäure, 98 :2) homogen. Das kernmagnetische Resonanzspektrum stimmte mit der zugeschriebenen Struktur überein. Das Produkt wurde ohne weitere Reinigung hydrolysiert.

3. Herstellung von 3-Gluconamido-5-[N-(2-hydroxy- äthyl)-acetamido]-2,4,6-trijod-N-methylbenzamid, IV

CONHCH₃

C=O

H₃CCOO

(III)

-0OCCH₃

— OOCCHj

— OOCCH3 CH₂OOCCH₃

CONHCH₃

CH₃CON-A

CH₇OH

(IV)

Zu 128,12 g (0,08 Mol, bezogen auf die Molanzahl des zur Herstellung von III verwendeten Ausgangsmaterials) 2,4.6-Trijod-N-Methyl-3-(2.3,4,5,6-O-pentaacetylgluconamido)-5-)N-[2-(2.3,4,5,6-O-pentaacetylgluconyloxy)-äthyl]-acetamido}-benzamid (IM), suspendiert in 640 ml eines 1 :1-Gemisches aus Methanol und Wasser, wurden 53,34 g (0,503 Mol) Natriumcarbonat in einer Portion gegeben. Das heterogene Reaktionsgemisch wurde sodann 7 h gerührt. Nach diesem Zeitraum wurden 60,39 g (1,0 Mol) Essigsäure (verdünnt mit 120 ml Wasser) zugegeben. Das Gemisch wurde filtriert und sodann bei vermindertem Druck und 50°C auf 400 ml eingeengt. Das Gemisch wurde mit 5O°/oiger Natriumhydroxidlösung auf einen pH-Wert von 7 eingestellt und über Nacht bei Raumtemperatur gelagert, während welcher Zeit sich der pH-Wert nicht veränderte. Die Lösung wurde mit 90%igem wäßrigem Phenol (4 χ 100 ml) extrahiert. Die kombinierten Phenolextrakte wurden mit Wasser (4 χ 100 ml; 20 bis 60 Tropfen 10%ige Salzsäure wurden jeweils zugesetzt, um eine Emulsion aufzubrechen) gewaschen, mit 1200 ml Äther verdünnt und mit Wasser (4 χ 100 ml) extrahiert Die kombinierten wäßrigen Extrakte wurden mit einem 3 :1 -Gemisch aus Chloroform und Isopropylalkohol (7 χ 400 ml; Kontaktzeit 15 bis 30 min) gewaschen und sodann über Nacht mit Holzkohle (5 g) behandelt

Aufgrund des Vorhandenseins von zwei geringfügigeren Verunreinigungen mit einem höheren Rf-Wert bei der Dünnschichtchromatographie wurde die wäßrige Lösung mit Natriumcarbonat auf einen pH-Wert

von 10,25 gebracht. Sie wurde dort 3 h 10 min gehalten und dann mit konzentrierter Salzsäure, gefolgt von 10%iger Salzsäure auf einen pH-Wert von 7 neutralisiert. Die wäßrige Lösung wurde mit 90%igem Phenol (Ix 150 ml, 3 χ 50 ml) extrahiert. Die kombinierten phenolischen Extrakte wurden mit Wasser (4 χ 50 ml) gewaschen, mit 900 ml Äther verdünnt und mit Wasser (4 χ 50 ml) extrahiert. Die kombinierten wäßrigen Extrakte wurden mit einem 3 :1-Gemisch aus Chloroform und Isopropylalkohol (10 χ 400 ml; Kontaktzeit 15 bis 30 min) gewaschen, mit 3 g Holzkohle 1,5 h behandelt und sodann bei vermindertem Druck (2 mm) und 45° C eingedampft (Wasserbad). Auf diese Weise wurden 31,76 g (49%) IV als farbloser Schaum erhalten; Fp. 153 bis 161°C. Die Dünnschichtchromatographie (Chloroform-Methanol-Essigsäure, 70 :30:2) zeigte zwei auf Isomere zurückzuführende Flecken. Die Infrarot- und kernmagnetischen Resonanzspektren stimmten mit der zugeschriebenen Struktur überein. Die Wasserlöslichkeit ist geringfügig weniger als 100%.

Analyse: C]₈H

Berechnet: C 26,78, H 3,00, J 47,17, N 5,21%; gefunden: C 26,46, H 3,21, J 47,50, N 5,07%.

Da eine 5%ige Lösung des obigen Materials einen pH-Wert von 8,45 hatte, wurde das Materia! in Wasser aufgelöst, und die Lösung wurde mit verdünnter Salzsäure auf einen pH-Wert von 5 und sodann mit verdünnter Natriumhydroxidlösung auf einen pH-Wert

ίο

von 7 eingestellt. Die Lösung wurde sodann durch die obenbeschriebene Phenol-Extraktions Verfahrensweise geleitet, wodurch 23,38 g (36,2%) IV erhalten wurden, Fp. 165 bis 174° C. Die Ergebnisse der Dünnschichtchromatographie waren wie oben; der pH-Wert einer 5%igen Lösung betrug 6,5.

Beispiel 2

3-Gluconamido-5-[N-(2-hydroxyäthyl)-acetamido]-2,4,6-trijod-N-methylbenzamid 1. Herstellung von S-Acetamido-S-amino^^e-trijod-N-rnethylbenzamid, II

COOH CONHCH,

CHjCONH

NH₂ CHjCONH-k

NH,

J
(II)

1710 ml Dimethylacetamid und 572 g (1,0 Mol) 3-Acetamido-5-amino-2,4,6-trijodbenzoesäure (I) wurden in einen 3-l-Dreihals-Rundkolben eingegeben, der mit einem mechanischen Rührer, einem Zugabetrichter und einem Therometer ausgerüstet war. Der Inhalt wurde auf 0°C (Eis-Äthanol-Bad) abgekühlt, und zu 2^r> dem gerührten Gemisch wurden 159,5 ml Thionylchlorid mit einer solchen Geschwindigkeit gegeben, daß eine Temperatur von unterhalb 2°C aufrechterhalten wurde (erforderlicher Zeitraum etwa 2 h). Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht auf Raumtemperatur jo erwärmen gelassen.

Das rohe Reaktionsgemisch wurde langsam über einen Zeitraum von etwa 40 min zu 40%igem wäßrigem Methylamin (1710g, 1928ml) mit einer solchen Geschwindigkeit zugegeben, daß eine Temperatur unter- r, halb 30° C aufrechterhalten wurde. Die resultierende Lösung wurde über das Wochenende an der Luft eindampfen gelassen, und sie wurde bei vermindertem Druck zu einem dicken Sirup eingeengt. Der Sirup wurde in 3 1 Wasser gegossen und über Nacht zur Ausfällung des gewünschten Produktes gerührt. Das Produkt wurde abgesaugt und über Nacht getrocknet, wodurch 165,68 g des gewünschten Produktes mit einer Rohausbeute von 28,3% erhalten wurden. Dieses Material war durch die Ausgangssäure und das ursprüngliche Material nur geringfügig verunreinigt (Dünnschichtchromatographie, Äthylacetat-Chloroform-Essigsäure, 40 :40 : 1),

Gewünschtenfalls kann das Produkt mit einer Ausbeute von 20,6% durch aufeinanderfolgende Aufschlämmung in heißem Methanol (4,8 ml/g), in 3 η Salzsäure (10 ml/g, zweimal), in gesättigter Natriumbicarbonatlösung (12 ml/g, zweimal) und Waschen mit destilliertem Wasser gereinigt werden.

2. Die Verfahrensweise des Beispiels 1, Absatz 2, wird wiederholt, um 3-Amino-5-[N-(2-hydroxyäthyl)-acetamido]-2,4,6-trijod-N-methylbenzamid, III, herzustellen.

3. Herstellung von 2,4,6-Trijod-N-methyl-3-(2,3,4,5,6-O-pentaacetylgluconamido)-5-jN-[2-(2,3,4,5,6-O-pentaacetylgluconyloxy)-äthyl]-acetamidoJ-benzamid, IV

CONHCH₃

CHjCO

HOC₂H₄

H₃CCOO-CONHCHj

CH₃CO J —f\-i

\ H

N-V/¹ N C=O

O=COCH₂CH₂ -OOCCH3 —OOCCH3 —OOCCH3 CH₂OOCCH₃ H₃CCOO-

0OCCH₃
—OOCCH3
-OOCCH3
CH₂OOCCH₃

(IV)

Zu einer Lösung von 377,39 g (0,6 Mol) 3-Amino-

thylbenzamid(lll) in 1887 ml Dimethylacetamid wurden 764,1 g (1,8 Mol) 2,3,4,5,6-O-Pentaacetylgluconylchlorid [hergestellt nach der Methode von C. E. Braun und CD. Cook, Org. Syn. 41, 79 (1961)] gegeben. Nach 5tägigem Rühren bei Raumtemperatur wurde das Reaktionsgemisch mit 3 1 Wasser und 3 1 Dimethylacetamid verdünnt. Es wurde 2,5 h gerührt und mit Chloroform (3x11) extrahiert. Die kombinierten Chloroformextrakte wurden nacheinander mit einer 5%igen Natriumbicarbonatlösung (2x1,51 und 800 ml) und 1500 ml Wasser gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Die getrockneten organischen Extrakte wurden unter vermindertem Druck eingeengt, wodurch ein öliger, schaumartiger Rückstand (958,80 g, 113,7%) erhalten wurde, der zur Verwendung in der nächsten Stufe genügend rein war.

4. Herstellung von 3-Gluconamido-5-[N-(2-hydroxy-äthyl)]-2,4,6-trijod-N-methylbenzamid, V

CONHCH,

H₃CCOO-

H
-V J N C=O

O=COCH₂CH₂
-OOCCHj
OOCCH,
-OOCCH,
CH₂OOCCH.,

(IV)

CH₂
CH₁
OH

-OH

HO—

(V)

— OH

-OH

CH₂OH

958,8 g (ungefähr 0,6 Mol) des Produktes IV des obigen Absatzes 3 wurden in 2,31 Methanol aufgelöst und mit 2,3 1 Wasser versetzt 349,77 g (3,3 Mol) wasserfreies Natriumcarbonat wurde zu der gerührten Suspension «> gegeben. Nach 3,5stündigem Rühren wurden 396,33 g Essigsäure (in 800 ml Wasser) zugesetzt, und die Auflösung wurde bewirkt Das Reaktionsgemisch wurde bei vermindertem Druck auf ein Volumen von etwa 2500 ml konzentriert 5O°/oige wäßrige Natriumhydroxidlösung wurde bis zu einem pH-Wert von 7 zugesetzt Die Lösung wurde mit 9O°/oigem Phenol (4 χ 250 ml) extrahiert. Die Phenolextrakte wurden mit Wasser (4 χ 250 ml, wobei verdünnte Salzsäure zugesetzt wurde, um eine gebildete Emulsion aufzubrechen) gewäsehen. 31 Äther wurden zu den kombinierten Phenolextrakten zugesetzt, und die organische Schicht wurde mit Wasser (4 χ 250 ml) gewaschen. Die kombinierten wäßrigen Extrakte wurden heftig mit Chloroform-Isopropylalkohol (3:1 und 7 :3)-Lösungen (53 Extraktio- «5 nen, Gesamtvolumen — 37,81) extrahiert, wobei dazwischenliegend eine Behandlung mit Entfärbungskohle (2 χ 25 g) durchgeführt wurde. Nach der Filtration durch ein O,22^-Filterpapier wurde die wäßrige Schicht konzentriert und bei vermindertem Druck getrocknet, wodurch das gewünschte Produkt in einer Gesamtausbeute von 54,6% aus dem in Abschnitt 3 oben hergestellten Material erhalten wurde. Das Produkt, Fp. 165 bis 174° C, war anhand der dünnschichtchromatographischen Analyse (TLC) (Chloroform-Methanol-Essigsäure, 70 :30 :2; Chloroform-lsopropylalkohol, 24 :16) homogen. Die Analyse zeigte zwei Flecken, die Exo/ Endo-Isomeren zuzuschreiben sind. TLC-Analyse in einem dritten System (Chloroform-Methanol-Triäthylamin, 26:12:2) zeigte einen einzigen Flecken. Die Elementaranalyse und das Infrarotspektrum stimmten mit der zugeschriebenen Struktur überein. Der Gewichtsverlust beim Trocknen betrug 1,54% (100"C, 0,05 mm, 1 h).

Analyse: Ci₈H₂₄J₃N₃O₉.

Berechnet C 26,78, H 3,00, J 47,17, N 5,21%;
gefunden: C 26,76, H 3,06, J 46,97, N 5,19%;

14735%.

Eine weitere Menge des Materials (etwa 4 bis 5%) konnte aus den Chloroform-lsopropylalkohol-Extrakten in der folgenden Weise erhalten werden. Die Chloroform-lsopropylalkohol-Waschwässer wurden kombiniert und mit 1 1 Wasser extrahiert. Der wäßrige

Extrakt wurde wiederholt mit Chloroform-Isopropylalkohol wiedergewaschen und bei vermindertem Druck konzentriert und getrocknet, wodurch das Produkt erhalten wurde. Die Wasserlöslichkeit ist geringfügig kleiner als 100%.

Beispiel 3

3-[N-(2-Hydroxyäthyl)-acetamido]-2,4,6-trijod-5-(2-keto-L-gulonamido)-N-methylbenzamid 1. Herstellung von 3-(23 :4,6-Di-0-isopropyliden-2-keto-L-gulonamido)-5-{[N-(2,3 : 4,6-di-O-isopropyliden^-keto-L-gulonyloxyJ-äthyli-acetamidol^.e-trijod-N-methylbenzamid, II

CONHCH₃

H, N

2,3 :4,6-Di-O-isopropyliden-2-keto-L-gulonsäuremonohydrat (Hoffmann-La Roche) wurde durch azeotrope Destillation mit Chloroform getrocknet. Eine Lösung von 122£ g (0,445 Mol) der wasserfreien Zuckersäure in 294 ml Dimethylacetamid unter einer statischen Stickstoffatmosphäre wurde auf — 10⁰C abgekühlt (Alkohol-Eis-Bad). Zu dem Reaktionsgemisch wurden 4235 g (0356 Mol) Thionylchlorid mit einer solchen Geschwindigkeit gegeben, daß die Temperatur zwisehen —7 und —9° C gehalten wurde (Zugabezeit etwa 1 h). Das Reaktionsgemisch wurde langsam auf 10⁰C im Verlauf von 2,75 h erwärmen gelassen. Zu dem Reaktionsgemisch wurden 56 g (0,089 Mol) 3-Amino-5-[N-^-hydroxyäthylJ-acetamido^Ae-trijod-N-methyl- benzamid (I) gegeben. Das Gemisch wurde 2 Tage lang gerührt Danach wurde es langsam (im Verlauf von 30 bis 40 min) in eine wäßrige Natriumbicarbonataufschlämmung (99 g in 11 Wasser) gegossen. Das Gemisch wurde sodann 20 min gerührt. 300 ml Chloroform wurden zugesetzt, und es wurde weitere 15 min gerührt. Die Schichten wurden abgetrennt, und die wäßrige Schicht wurde mit Chloroform (2 χ 300 ml) extrahiert Die kombinierten organischen Extrakte wurden mit 11 5%iger wäßriger Natriumbicarbonatlösung und 11 Wasser (200 ml Dimethylacetamid wurden zur Aufbrechung der Emulsion zugesetzt) gewaschen. Sie wurden über Natriumsulfat getrocknet und bei vermindertem Druck eingedampft, wodurch II als öl erhalten wurde; 136,22 g (>100% aufgrund der Verunreinigung durch Dimethylacetamid). Die Dünnschichtchromatographie (Äthylacetat-Essigsäure, 98 ζ 2) zeigte zwei auf Isomere zurückzuführende Flecken. Das Produkt wurde in der nächsten Stufe ohne weitere Reinigung verwendet

15 . 16

2. Herstellung von 3-[N-(2-Hydroxyäthyl)-acetamido]-2,4,6-trijod-5-(2-keto-L-gulonamido)-N-methylbenzamid, HI

CONHCH₃

(ID

(III)

Das Rohproduk! aus der Stufe 1 (II, entsprechend der Theorie, d.h. 101.6g, 0.089 Mol) wurde in einem Gemisch aus !15OmI Dioxan, 1915,6 ml Wasser und 19,16 ml Trifluoressigsäure 10,75 h am Rückfluß erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde bei vermindertem Druck auf etwa 1500 ml eingeengt. Der pH-Wert des Gemisches wurde sodann auf 7 mit wäßriger Natriumhydroxidlösung eingestellt. Die Lösung wurde mit 90°/oigem wäßrigem Phenol (5 χ 100 ml) extrahiert. Die kombinierten Phenolextrakte wurden mit Wasser (2 χ 100 ml; 3 χ 150 ml) gewaschen, mit 1500 ml Äther verdünnt und mit Wasser (3 χ 150 ml; 1 χ 500 ml) extrahiert. Die kombinierten wäßrigen Schichten wurden mit einem 3:1-Gemisch ausChloroform-lsopropylalkohol(19 χ 200ml; 3 χ 300 ml) gewaschen, wobei zwei intermittierende, über Nacht dauernde Behandlungen mit Holzkohle (7 g) durchgeführt wurden. Die wäßrige Lösung wurde bei vermindertem Druck auf etwa 100 ml eingeengt. Die Lösung wurde durch ein O,22-n-Filterkissen filtriert und sodann bei vermindertem Druck zur Trockne eingedampft, wodurch III als hellgelber Schaum erhalten wurde; 34,48 g (48% von I), Fp. 197°C (lohfarben), 204 bis 220⁰C (erweicht und färbt sich dunkel). Die Dünnschichtchromatographie (Äthylacetat-Methanol-Essigsäure, 80 :20 :2) zeigte zwei auf Isomere zurückzuführende Flecken. Die Löslichkeit beträgt anfangs 100% (Gew./Vol.) und nimmt nach 21 Tagen auf 64% ab. Die Infrarot- und kernmagnetischen Resonanzspektren stimmten mit der zugeschriebenen Struktur überein. Das Infrarotspektrum und die Dünnschichtchromatographie waren identisch wie im Falle der Analysenprobe.

Die Analysenwerte wurden mit einer früher hergestellten, kleinen Probe erhallen, Fp. 185 bis 214°C (Zers.). Die Dünnschichtchromatographie (Äthylacetat-Methanol-Essigsäure, 80 : 20 : 2) zeigte zwei auf die Isomeren zurückzuführende Flecken. Die Infrarot- und kernmagnelischen Resonanzspek<ren stimmten mit der zugeschriebenen Struktur überein. Die Löslichkeit betrug anfangs 100% (Gew./Vol.), jedoch bildete sich nach mehrtägigem Stehenlassen ein Niederschlag.

Analyse: C

Berechnet: C 26,85, H 2.75, J 47,29, N 5,22%;
gefunden: C 27.04, H 2,98, j «7.31, N 5,21%.

Beispiel 4

²"' 3,5-Bis-(D-gluconamido)-2,4,6-trijod-

N-methylbenzamid

(a) 3,5-Diamino-N-methylbenzamid-monohydrochlorid

45,04 g (0,2 Mol) 3,5-Dinitro-N-methyIbenzamid wur- -i» den mit 6 g 5%igem Pd/C gemischt. Das Reaktionsgefäß wurde mit Argon gespült, und 500 ml Methanol wurden zugesetzt. Die Reduktion der Nitrogruppen wurde bei erhöhten Drücken (0,70 bis 3,02 kg/cm²) mit einer theoretischen Aufnahme von Wasserstoff r> (1,2 Mol, 6,75 kg/cm²) durchgeführt. Das Reaktionsgemisch wurde (zur Entfernung des Katalysators) in ein Gemisch aus 10 ml konzentrierter Salzsäure und 40 ml Wasser hineinfihriert. Die Lösung wurde im Vakuum zur Trockne eingeengt, wodurch 39,17 g 4(t S.S-Diamino-N-methylbenzamid-monohydrochlorid erhalten wurden.

(b) 3,5-Diamino-2,4,6-trijod-N-methylbenzamid

Das Rohprodukt von (a) wurde in einem Gemisch aus

<r> 80 ml konzentrierter Salzsäure und 600 ml Wasser aufgelöst. Das System wurde unter eine Stickstoffatmosphäre gebracht, und das Reaktionsgemisch wurde auf O⁰C abgekühlt. 260,4 ml (einer 2,42 n-Lösung, 0,63 Mol) Natriumjoddichlorid wurden tropfenweise im Verlauf von 1 h zugesetzt, wobei die Temperatur des Reaktionsgemisches bei 0 bis 5°C gehallen wurde. Das Gemisch wurde langsam auf Raumtemperatur erwärmen gelassen und über Nacht gerührt. Der ausgefällte Feststoff wurde gesammelt, zweimal 10 min in 500-ml-Portionen

¹Jj Wasser aufgeschlämmt und sodann 30 min in 500 ml Methanol. Der Feststoff wurde bei Raumtemperatur im Vakuum getrocknet, wodurch 96,52 g (89%) 3,5-Diamino-2,4,6-trijod-N-mcthyIbenzamid erhalten wurden. TLC (Äthylacetat : Chloroform : Essigsäure, 40 : 10 : 1)

mi zeigte einen Flecken. Die Struktur des Produktes wurde durch kernmagnetische Resonanz- und IR-Spektroskopie bestätigt.

(c) i,5-Bis-(D-2.3,4,5.6-O-pcntaacetylgluconamido)-_h_ 2,4,6-trijod-N-mclhylbenzamid

81,45g (0,15 Mol) 3,5-Diamino-2,4,6-trijod-N-methylbenzamid wurden in 405 ml vollständig trockenem Diaufgelöst. Das System wurde unter eine

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Stickstoffatmosphäre gebracht, und das Reaktionsgemisch wurde auf -24° C abgekühlt. 254,87 g (0,60 Mol) 2,3,4,5,6-O-Pentaacetylgluconylchlorid [hergestellt nach der Methode von C. E. Braun und C D. Cook, org. Syn, 41, 79 (1961)] wurd?n in 405 ml Dimethylacetamid gelöst und langsam im Verlauf von 70 min zugesetzt, während die Temperatur zwischen —21 und —25° C gehalten wurde. Während eines Zeitraums von 8 Tagen wurde das Gemisch insgesamt 48 h gerührt Der größte Teil des Rührens erfolgte bei Temperaturen im Bereich von —15 bis —24° C, obgleich während einer 4stündigen Periode nahe am Ende die Temperatur im Bereich von — 10 bis — 15°C lag. Innerhalb dieses 8tägigen Zeitraums waren vier Intervalle jeweils über eine Nacht und ein Intervall über ein Wochenende, wo das Gemisch nicht gerührt wurde. Während der ersten zwei Übernacht-Inverfalle wurde das Gemisch (mit Trockeneis) eingefroren und am nächsten Morgen aufgetaut, um das Rühren wieder aufnehmen zu können. Während der anderen Intervalle ohne Rühren wurde das homogene Gemisch bei etwa -30° C gelagert. Zu diesem Zeitpunkt zeigte die TLC (Äthylacetat-Chloroform-Essigsäure, 30:20:1) eine vollständige Monoacylierung. Es konnte kein Ausgangsmaterial festgestellt werden. Die Acylierung wurde bei Raumtemperatur unter Rühren vervollständigt. Dies wurde 6 Tage lang weitergeführt, obgleich die TLC zeigte, daß die Diacylierung nach 1 Tag vollständig war.

Das Reaktionsgemisch wurde in 750 ml Wasser gegossen, und die Lösung wurde 75 min gerührt. Die wäßrige Lösung wurde mit 3 χ 375 ml Portionen Chloroform extrahiert. Der kombinierte Chloroformextrakt wurde mit 3 χ 750 ml Portionen 5%iger Natriumbicarbonatlösung und sodann einmal mit 750 ml Wasser gewaschen. Er wurde hierauf über Natriumsulfat getrocknet, im Vakuum eingedampft, wodurch 236,84 g eines öligen Produktes erhalten wurden, das etwas restliches Dimethylacetamid enthielt. Die TLC (Äthylacetat-Chloroforrn-Essigsäure, 30 :20 :1) zeigte hauptsächlich einen Flecken. Das Material wurde Ln der nächsten Stufe ohne weitere Reinigung verwendet.

(d) 3,5-Bis-D-gluconamido-2,4,6-trijod-N-methylbenzamid

Das Rohprodukt der Stufe (c) wurde in einem 1:1-Gemisch aus Methanol und Wasser (2400 ml) aufgelöst. Zu diesem Gemisch wurden 94,96 g (0,896 Mol) Natriumcarbonat in einer Portion gegeben. Nach 80minütigem Rühren bei Raumtemperatur wurde das ReaktioTisgemisch filtriert und sodann mit 41,5 g Essigsäure neutralisiert. Die Lösung wurde durch eine Säule mit 5250ml (l,75Äq./ml) eines Kationenaustauscherharzes [Amberlite IR-120 (H) (Rohm & Haas Co, Philadelphia, PaVMallinckrodt, Inc., St. Louis, Mo.)] geleitet. Hierauf wurde die Lösung im Vakuum auf ein Volumen von etwa 700 ml eingeengt und wurde sodann über Nacht mit 10 g Holzkohle behandelt. Das Gemisch wurde filtriert, und das Filtrat wurde im Vakuum zur Trockne eingedampft, wodurch 122,79 g Rohprodukt erhalten wurden; (91% Rohausbeute). Das Rohprodukt wurde dreimal aus Methanol (ml/g, Verhältnisse: 15/1, 15/1, 20/1) umkristallisiert. Nach jeder Umkristallisation wurde der feuchte Kuchen in Wasser aufgelöst. Die resultierende wäßrige Lösung wurde mit Holzkohle behandelt und filtriert. Das Filtrat wurde zur Trockne im Vakuum eingedampft. Die Umkristallisation lieferte 70,5 g (52%) 3,5-Bis-D-gluconamido-2,4,6-trijod-N-methylbenzamid. Die TLC (n-Butylalkohol-Wasser-Essigsäure, 100:75:30) zeigt, daß die Verbindung im wesentlichen rein, mit Spurenmengen von zwei Verunreinigungen, war. Die Wasserlöslichkeit betrug am Anfang 100% (GewVVol.) und nahm nach 24 h auf < 15% ■3 ab. Die IR- und NMR-Spektren standen mit der zugeschriebenen Struktur im Einklang, Fp. 144 bis 148° C (erweicht bei 130° C).

Analyse: C20H28J3N3O13.

Berechnet: C 26,71, H 3,14, ] 4234, N 4,67%;
gefunden: C 26,73, H 3,48, J 42,34, N 4,75%.

Nach drei verschiedenen Methoden wurden Toxizitätsbestimmungen mit wäßrigen Lösungen der Verbin-H düngen der Beispiele 1, 2, 4, 5, 6, 8, 9 und 10 durchgeführt Es wurden folgende Verfahren verwendet

(1) Untersuchungen der aktiven intravenösen Toxizität bei Mäusen

Mit Ausnahme, wie unten angegeben, wurden Schweizer Albinomäusen (Charles River) in der lateralen Schwanzvene Lösungen der obengenannten jodierten Verbindungen mit einer Jodkonzentration von 28,2% und einem pH-Wert von 7,0 bis 7,2 verabreicht.

>-, Die Lösungen wurden dann bei einer Geschwindigkeit von etwa 1 ml/min injiziert. Im Falle der Verbindungen der Beispiele 1 und 2 wurden übersättigte Lösungen mit einer Jodkonzentration von 10 bzw. 28% verwendet. Nach den Injektionen wurden die Tiere auf Sofort-

JO reaktionen beobachtet und sodann täglich über einen Observationszeitraum von 7 Tagen. Die LDso-Werte wurden nach der Methode von Litchfield und Wilcoxon (J. of Pharmac. and Exptl. Therap. 96; 99-113, 1949) errechnet.

(2) Intracerebrale Toxizität bei Mäusen

Schweizer Albinomäuse (Charles River) wurden verwendet. Fixierte Volumina von wäßrigen Lösungen der jodierten Verbindungen wurden intracerebral mit einer

4« Nadel Nr. 27 (0,64 cm Länge) nach der Methode von Haley et al (Br. J. of Pharmac. 12 :12 -15,1957) injiziert. Wiederum wurde im Falle der Verbindungen der Beispiele 1, 2 und 6 eine übersättigte Lösung verwendet. Im Falle der Verbindungen der Beispiele 8 und 9 wurden Lösungen mit Jodkonzentrationen von 35 bzw. 42% verwendet. Im Falle der Verbindung des Beispiels 10 wurde eine Lösung mit einer Jodkonzentration von 40% verwendet. Die Tiere wurden unmittelbar nach den Injektionen und sodann täglich über einen Obser-

¹SO vationszeitraum von 7 Tagen beobachtet. Die LD50-Werte wurden nach der Methode von Litchfield und Wilcoxon (J. of Pharmac. and Exptl. Therap. 96 :99-113, 1949) errechnet.

(3) Intracisternale Toxizität bei Ratten

Es wurden Sprague-Dawley-(Carworth)-Ratten verwendet. Das verwendete Verfahren war eine Variation des Verfahrens von Melanin et al (Invest. Rad. 5:13—21, 1970). Im Falle der Verbindung der Beispiele 8 und 9 wurden Lösungen mit einer Jodkonzentration von 35 bzw. 40% verwendet. Im Falle der Verbindung des Beispiels 10 wurde eine Lösung mit einer Jodkonzentration von 40% verwendet. Nach der Dosierung wurden die Tiere getrennt untergebracht und auf Sofortreaktionen und periodisch über eine Observationsperiode von 2 Tagen beobachtet. Die LD50-Werte wurden nach der Methode von Litchfield and Wilcoxon (J. Of Pharmac. and Exptl. Therap., 96 :99-115, 1949)

errechnet

In Tabelle 1 sind die Ergebnisse dieser Toxizitätsuntersuchungen mit Lösungen von fünf erfindungsgemäßen Verbindungen zusammengestellt

Tabelle I

Verbindung	Toxizitätswerte von Verbindungen	Erfindung	intra-
	gemäß der		cistemal
	LDso-Wert	(mg J/kg Körpergewicht)	(Ratten)
	Lv.	intra-	>150
		cerebral	100
	(Mäuse)	(Mäuse)	75
Beispiel 1	>10000	>750	28
Beispiel 2	8 085	2 350	180
Beispie! 4	6 400	1 175
Beispiel 5	1 700	1700
Beispiel ö	UOOO	-2000
Beispiele 8 u. 9
(Jodkonzentrat.)
28,2%	> 13 000
40%	14 500		>505
35%		>2 679	590
42%		2 200
35%
40%
Beispiel 10			405
(Jodkonz.)
28,2%	-10 500
40%		2 500

Die Verbindung des Beispiels 1 wurde beim Hund mit guten Ergebnissen als Bronchogrsphiemittel getestet. Die Verbindung des Beispiels 2 wurde bei an Hunden durchgeführten intravenösen pyelographischen Untersuchungen verwendet Bei einer Dosierung von 250 mg J/kg wurden Nierenschatten 1 min nach der Injektion beobachtet Die Harnleiter und die Harnblase waren 5 min nach der Injektion sichtbar. Bei einer Dosierung von 350 mg J/kg gab die Verbindung des Beispiels 4 einen Schatten der Urinblase 40 min nach der Injektion in den Hund.

Bei einer Dosierung von 350 mg J/kg lieferte die Verbindung des Beispiels 5 einen Nierenschatten mit einer

ίο teilweisen Sichtbarmachung der Harnleiter 5 min nach der Injektion in den Hund. Bei einer Dosierung von 190 mg J/kg ergab die Verbindung des Beispiels 6 einen Nierenschatten mit teilweiser Sichtbarmachung der Harnleiter 1 min nach der Injektion in den Hund. Die Verbindung der Beispiele 8 und 9 wurde bei an Hunden durchgeführten intrathecalen myelographischen Untersuchungen verwendet Bei Dosierungen von 282 bis 2400 mg J/kg wurde festgestellt, daß eine gute Füllung des Subarachnoidraums vom Blindsack bis zur thorocalen, cervicalen und Cisterna-Magna, je nach dem injizierten Volumen und der Größe des Testtiers erhalten wurde. Die Verbindung der Beispiele 8 und 9 wurde bei intracisternalen Toxizitätsuntersuchungen mit Hunden verwendet, tvobei die Cisterna magna als Verabrei-

2'> chungsweg verwendet wurde. Bei einer Dosis von 1410 mg J/kg wurde festgestellt, daß eine teilweise Füllung des cerebralen Subarachnoid-Raums und eine gute Füllung des cervicalen und thoracalen Subarachnoid-Raums vorlagen. Die Verbindung des Beispiels 10

j<> wurde bei intravenösen pyelographischen Untersuchungen mit Ratten verwendet. Bei einer Dosierung von 500 mg J/kg wurden schwach die Nieren und Teile der Harnleiter 5 min nach der Injektion beobachtet. Nach 10 min zeigte das Sammelbecken der rechten

r, Niere eine gute Füllung. Die Harnblase zeigte 10 und 15 min nach der Dosierung einen guten Kontrast.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. 3,5-disubst-2,4,6-Trijodanilide von einbasischen Polyhydroxysäuren der allgemeinen Formel:

CO—NH-CH,

IO spielswe'ise des cardiovaskulären Systems, verwendet werden können, wo hohe Konzentrationen der Kontrastmedien erforderlich sind, um eine genügende Verdunkelung zu erhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, neue 3,5-disubst-2,4,6-Trijodanilide von einbasischen Polyhydroxysäuren zur Verfugung zu stellen, die "zur Herstellung von nichtionogenen Röntgenkontrastmedien geeignet sind.

Gegenstand der Erfindung sind daher 3,5-disubsL-2,4,6-Trijodanilide von einbasischen Polyhydroxysäuren der allgemeinen Formel: