DE2659052A1

DE2659052A1 - N-substituierte 1,2,2-trimethyl-3- carbamoyl-cyclopentan-carbonsaeuren(1) und deren physiologisch vertraegliche salze

Info

Publication number: DE2659052A1
Application number: DE19762659052
Authority: DE
Inventors: Juergen Dr Biedermann
Original assignee: A Natterman und Cie GmbH
Current assignee: A Natterman und Cie GmbH
Priority date: 1976-12-27
Filing date: 1976-12-27
Publication date: 1978-07-06
Also published as: FR2375195B1; AT351502B; ZA777604B; JPS5392737A; ATA933477A; FR2375195A1

Description

N-substituierte 1,2,2-Trimethyl-3-carbamoylcyclopentan-carbonsäuren(1) und deren physiologisch verträgliche Salze

Es ist bekannt, daß Camphersäuren eine schwach sekretorische Wirkung besitzen (vgl. G. Ehrhart und H. Ruschig, Arzneimittel Band 3> Seite 12iV7j^uch Camphersäure-ß-ester besitzen eine gewisse gallentreibende Eigenschaft. In der DT-OS 2 606 386 ist dies für Camphersäure-mono-methylester beschrieben und zwar sowohl für den 1- als auch den 3-Methylester. Es ist auch bekannt, daß Camphersäureester höhere Alkohole, die an sich bereits eine choleretische Wirksamkeit haben, als Choleretika verwendet wurden. Die Wirkung ist praktisch ausschließlich auf die Alkoholkomponente zurückzuführen, wie im Falle des 1-(p-Tolyl)-äthanols,"des 5-Phenylpentanols (vgl. H.G. Götz, Pharmazeutische Praxis 1971« Nr.6, Seite 133 Ms 143) und des 1-Phenylpentanols (DAS 1 187 609). Diese wasserunlöslichen, choleretisch wirksamen Alkohole hinterlassen einen unangenehmen, scharfen Geschmack auf der Zunge.- Sie wurden deshalb mit Camphersäure in die entsprechenden ß-Ester überführt, deren Na-Salze wasserlöslich und praktisch geschmacklos sind.

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Es wurde nun festgestellt, daß bestimmte N-substituierte 1,2,2-Trimethyl-3-carbamoyl-cyclopentan-cart>onsäuren( 1) und deren physiologisch verträglichen Salze Verbindungen darstellen, die sich durch eine bemerkenswerte choleretische Wirksamkeit und gallensteinauflösende Eigenschaften auszeichnen sowie eine Stimulierung der Enzymausschüttung des Pankreas bei relativ geringer Toxizität bewirken. Diese Wirkung ist deshalb so überraschend, weil die für die Amidbildung verwendeten primären und sekundären Amine oder Cycloamine keinerlei choleretische Wirkung zeigen und die Camphersäure wegen ihrer geringen Aktivität als Choleretikum in der Praxis nicht geeignet ist. Die erfindungsgemäßen fr-Campheramidsäuren stellen somit eine neue Substanzklasse für das Indikationsgebiet der Gallenerkrankung dar, wobei die Amidgruppe in unterschiedlicher Weise substituiert sein kann. Wie im Anspruch angegeben, können als Substituent u.a. ein oder zwei Alkyl—,Isoalkyl-, Alkoxyalkyl-, Alkylthioalkyl- oder Alkylaminoalkyl-Reste vorhanden sein. Auch kann der Substituent ein durch Hydroxy-, Alkyl- oder Alkoxygruppen bzw. durch eine Acylgruppe oder Estergruppe substituierter Phenylrest sein, der gegebenenfalls über einen Alkylenrest mit dem Amid-Stickstoffatom verbunden ist. Wirksam sind auch Verbindungen, bei denen die Amidgruppe mit einem Pyridinrest substituiert ist oder die beiden Substituenten mit dem Stickstoffatom einen heterocyclischen Ring bilden. Es ist ersichtlich, daß die Wirksamkeit nicht an eine bestimmte Substitution der Amidgruppe gebunden ist. Die neuen Wirkstoffe können zusammen mit üblichen Hilfsmitteln zu Tabletten und Dragees verarbeitet oder in Kapseln abgefüllt werden. Auch können die Salze in Form wäßriger Lösungen appliziert werden.

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Die/N-substituierten oC-Campheramidsäuren und deren physiologisch verträgliche

/werden
Salze können hergestellte, indem man in an sich bekannter Weise (siehe z.B.

v. Axter, Chem. Zentralblatt 1923, II, 480; Singh, M., J. Chem. Soc. (London) 1930, 1301, 1303; Wootton, W.O., Proc. Chem. Soc. 26^ 43; Mehta, N.B. u. Brooks, R. J. Org. Chemistry 2T (1962), 1266) d- oder d,1-Camphersöure-anhydrid mit einem primären oder sekundären Amin ohne Lösungsmittel oder in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels bei Temperaturen zwischen + 50 und + 140 °C umsetzt und die erhaltenen Mono-amide gegebenenfalls mit physiologisch verträglichen^Basen in -

die entsprechenden Salze überführt.

stg_££a> Als Lösungsmittel sind aromatische Kohlenwasser^wle z.B. Toluol und Xylol, bevorzugt, jedoch können auch cycloaliphatische Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Cyclohexan, oder Alkohole, wie z.B. Äthanol, verwendet werden.

Als Salze werden vorzugsweise die Natriumverbindungen der N-substituierten cy-Campheramidsäuren hergestellt, doch eignet sich von den Salzen mit organischen Aminen besonders das Tris-(2-hydroxyäthyl)aminsälz.

../folgt Tabelle

2.fr/

Tab. 1: N-substituierte 1 ,2,2-Trimethyl-3-carbamoylcyclopentan-carbonΞäuren-(l)

HC COOX

CH.

CO-R'

Substituent

R¹

Summenformel

Molgewicht

Schmelzpunkt

opt.
Form

opt. DrehungfpC] (c=4/Methanoir

279,3 146 C R + 4,1

Na

301,3 175 °C R + 4,8

JOCH,.

-NH-CH-CH-ZqS-OCH

H ^C2o^H29^KO5 ³⁶³'^{5 91 C R}

Na + 0,4

Na 385,4 133 CR +5,5

ii ^c _lg ^H25^NO3 ³⁰³'^{4 233 C R}

Na + 61,4

325,4 273 C R + 64,5

-iffl-(CH₂)₃-O-(CH₂)₁₁-CH₃

^H '^C25^H47^NU4

60 °C R + 11,7

^{Na C}25^H46^N°4^Na 133 °C R + 10,1

-NH-(

-C-ClL

^C18^H23^N°4

317,4 240 C R + 70,4

339,4 317 C R +76,9

-NH

^Clb^H20^N2°3

Na

189 °C R + 52,6

298,3 290 CR + 48,3

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Mol- Schmelz- opt. opt.Drehung[oC] Nr. R' X Summenformel gewicht punkt Form (c=4/Methanol)

7 -NH-C₃H₅ H ^C ₁₂ ^H21^NO3 ²²⁷'^{3 m} °^{C R} + 16,8

JZ H
8 -N H C H NO 255,4 1G5 °C R + 15,1 °

^C2^H5

9 -N I H C₁₁ILJiO 253,3 208 °C R -17,6 °

10 -N > H C₁₅II₂₅NO₃ ²⁶⁷>^{4 212 C R} +6,2

N >

Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen N-substituierten OC-Campheramid säuren wird durch die folgenden Beispiele erläutert, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein.

Beispiel 1

91,1 g d-Camphersäure-anhydrid C₁₀ ¹¹IM⁰Q [¹⁸²J²] (=0,5 mol) werden in 300 ml Toluol abs. (über Phosphorpentoxid destilliert) bei Raumtemperatur mit 48,6 g Furfurylamin (= 2-(Aminomethyl)-furan) C₅IlJO [97,l] (= 0,5 mol) versetzt. Der Kolbeninhalt wird unter Rühren 4 Stunden rückfließend zum Sieden erhitzt. Man läßt sodann unter weiterem Rühren bis auf Raumtemperatur abkühlen.

Die auskrxstallisierte Campheramidsäure wird über eine G 3-Sinterglasnutsche abgesaugt, 2mal mit je 50 ml Toluol nachgewaschen und in 300 ml Chloroform aufgenommen. Die Chloroform-Lösung schüttelt man 1.) mit 100 ml Salzsäure (5 %), 2.) 3mal mit je 100 ml Wasser aus und trocknet sie über wasserfreiem Natriumsulfat. Nach Zusatz von Aktivkohle und Bleicherde wird filtriert und das auf die Hälfte des ursprünglichen Volumens eingeengte Filtrat unter Rühren langsam mit 150 ml einer Mischung aus Äther/Petrolüthcr(40-70 °C) (1:1) versetzt. Das auskristallisierte Produkt wird abgesaugt, im Wasserstrahlpumpenvakuum über Phosphorpentoxid (Exsikkator) und anschließend 5 Stunden bei 1 Torr im Wasserbad von 45 - 50 °C getrocknet. Ausbeute: 87,4 g (62₃Ü % d.Theorie) (lR)-l,2,2-Trimethyl-3c-[(H-furfuryl)-carbamoyl]-cyclo-

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pentan-carbonsäure-(lr), ^ Π NO [279,3j, Schmelzpunkt: 146 C₅ Optische Drehung:

ΟΠ r\

[öc] : + 4,1 (c = 4/Methanol); Polarimeter: Perkin-Elmer, Modell 241; Dünnschichtchromatographie: DC-Fertigplatten Kieselgel 60 F (Merck), Sprühreagenz: Bromthymolblau, Rf = 0,21 (Laufmittel: Chloroform/Methanol/Ammoniumhydroxid(25 %) = 70/26/4 (v/v/v/; Rf = 0,69 (Laufmittel: Chloroform/Methanol/Wasser = 65/25/4 (v/v/v) IR-Spektrum (KBr): 3418 cm"¹ (-NH-), 1710 cm'¹ (-COOH) , 1640 cm'¹ (Amid-I-Bande), 1535 cm (Amid-II-Bande); IR-Spektrograph: Perkin-Elmer, Modell 257.

Das Natrium-Salz C H NO Na [301,3] wird hergestellt, indem man (IR)-I,2,2-Trimethyl-3c-[(N-furfuryl)-carbamoylj -cyclopentancarbonsäurenIr) in Äthanol abs. löst, mit der in Äthanol abs. gelösten, äquivalenten Menge Natriumäthylat versetzt und das Lösungsmittel im Vakuum abzieht. Schmelzpunkt: 175 C. Optische Drehung: °: + 4,8 ° (c = 4/Methanol).

Beispiel 2

123,9 g d-Camphersäureanhydrid CHO [l82,2] (= 0,58 mol) werden in 400 ml Toluol abs. bei Raumtemperatur mit 123,2 g Homoveratrylamin (= 2-(3,4-üimethoxyphenyD-äthylamin) ^C _1O ^H ₁₅ ^IIO ₂ C¹⁸¹'²] (⁼ °»^{68 mo1}^ versetzt. Es wird nun unter Rühren 4 Stunden am Rückflußkühler zum Sieden erhitzt. Unter weiterem Rühren läßt man den Kolbeninhalt sodann bis auf Raumtemperatur abkühlen. Die auskristallisierte Campheramidsäure wird über eine G 3-Sinterglasnutsche abgesaugt und 2mal mit je 50 ml Toluol abs. nachgewaschen. Man kristallisiert das schon verhältnismäßig reine Produkt aus 400 ml siedendem Toluol abs. um, saugt nach dem Erkalten ab und wäscht den Kristallbrei mit 100 ml Petroläther abs. (40-70 °C) nach. Anschließend wird zunächst im Wasserstrahlpumpenvakuum über Phosphorpentoxid (Exsikkator), sodann 5 Stunden bei 1 Torr im Wasserbad von 40-45 C getrocknet. Ausbeute: 166,4 g (67,3 % d.Theorie) (lR)-l,2,2-Trimethyl-3c-[^M-(3,4-dimethoxy-

phenyl)-äthylVcarbamoyl]-cyclopentan-carbonsäure-dr), C H.JO [363,5J; Schmelzo„ , . „ γ »τ 20 _ , ο

punkt: 91 C, optische Drehung:Jc*.] : + 0,4 (c = 4/Methanol).

Die Herstellung des Natrium-Salzes C H NO Na [385,4j erfolgt analog der Vorschrift für das entsprechende Salz in Beispiel 1. Schmelzpunkt: 138 C, Optische Drehung: ⁰: + 5,5 ° (c = 4/Methanol).

Die Darstellung der Substanzen Nr. 3-10 aus Tabelle 1 erfolgte wahlweise analog der Vorschrift für Beispiel 1 oder 2.

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Pharmakologische_Befunde

Die biologische Aktivität der erfindungsgemäßen N-substituierten oC-Campheramidsäuren wird durch die folgenden Beispiele aufgezeigt, ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein.

Akute Toxizität (Maus)

Die Versuchstiere wurden für 16 Stunden nüchtern gesetzt, hatten jedoch freien' Zugang zum Trinkwasser. Die Substanzverabreichung erfolgte in den frühen Vormittagsstunden. Die applizierten Volumina waren konstant. Die Konzentrationsabstufungen wurden der WL-Folgetabelle entnommen. Nach Verabreichung der Prüfsubstanz wurden die Tiere in einem klimatisierten Raum in Einzelkäfigen gehalten. Die DL ~ in der akuten Toxizitätsprüfung wurde bei der Maus nach oraler bzw. intravenöser Applikation und nach 14-tägiger Beobachtungszeit ermittelt. Die Auswertung erfolgte nach der Probitnalyse (E. Weber, Grundriß der biolog. Statistik, Kapitel 75 - 79, Gustav Fischer Verlag, Stuttgart 1967).

Choleretische Wirkung

Methode:

Die gallentreibende Aktivität der erfindungsgemäßen N-substituierten oC-Campheramidsäuren wurde nach der Methode von Jacobi, H. und Fontaine, R. (Zeitschrift für Gastroenterologie, _5 (1967), 388 - 393) bestimmt.

Versuchstiere:

Je Dosis wurden 6 gleichgeschlechtliche, 16 Stünden nüchtern gehaltene Wistar-Ratten im Gewicht von 300 t 20 g eingesetzt.

Versüchsbedingungen:

Während der Vorbereitungszeit und des Versuchs wurden die Tiere in einem klimatisierten Raum bei 22 ΐ 1 ⁰C, einer relativen Luftfeuchtigkeit von 55 _ 5 % und einer täglichen Beleuchtungsdauer von 12 Stunden gehalten.

Präparative Vorbereitungen:

Die Tiere wurden mit einer 20 %igen Urethanlösung in einer Dosis von 2000 mg/kg Körpergewicht subcutan narkotisiert und auf einem beheizten Operationstisch (37 £-1 ⁰C) fixiert. Die Bauchdecke und das Peritoneum wurden durchtrennt, und zwar 1 cm unterhalb des Sternums median in einer Länge von 1,5-2 cm. Die Öffnung

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wurde mit einer Augenlidsperre gespreizt; anschließend wurde um den Pylorus eine Ligatur gelegt. In einem Abstand von 0,5 cm wurde am Duodenum eine Schlaufe lose angelegt^ die im Anschluß an die Operation zum Einbinden der Knopfkanüle (für die Substanzapplikation) diente. Anschließend wurde der üuctus choledochus ca. 3 - 5 cm freipräpariert und ein Polyäthylenschlauch (Länge 10 cm, Durchmesser 1 mm) eingebunden. Das Bauchfell und die Muskulatur wurden mit einer Naht geschlossen, so daß die fixierte Knopfkaniile im Juodenum aus der Naht herausragte. Eine Kontrolle der Rektaltemperatur und ein Auffüllen der Körperflüssigkeit durch subcutane Applikatior von 1 - 2 ml 0,9 %iger NaCl-Lösung wurde während der ganzen Versuchszeit durchgeführt.

Substanzapplikation:

Die Substanzen wurden entweder in 1 %iger Gummi-arabicum-Lösung suspendiert oder in 0,9 %iger NaCl-Lösung gelöst und in einem Volumen von 10 ml/kg Körpergewicht intraduodenal verabreicht.

Referenz-Substanzen:

Als Referenz-Substanzen wurden Dehydrocholsäure und Natrium-dehydrocholat verwendet.

Gallengewinnung:

Nach Stabilisierung des Gallenflusses (ca. 1 Stunde) wurde die abfließende Galle zuerst in einer 2 ml-Tuberkulinspritze gesammelt und dann gewogen. Alle 20 min. wurde abgelesen und das Volumen bestimmt, bis der Ausgangswert wieder erreicht war (Feuchtgewicht). Ebenso wurde von der gesammelten Galle des Einzeltieres das Trockengewicht (bei 80 C nach 16-stündiger Trocknung) bestimmt.

Auswertung:

Die Änderung des Gallenflusses wurde errechnet aus der Beziehung des Ausgangswertes der Vorsammelperiode zum Maximum. Die Errechnung der mittleren effektiven Dosis (= ED-) erfolgte nach der Probit-Analyse. Die Trockengewichtsänderung wurde zunächst prozentual (wie bei dem Feuchtgewicht) aus der Relation des Ausgangswertes (Vorsammelperiode) zum Maximum ermittelt, dann wurde der Mittelwert gebildet. Die Aktivitätsbestimmung wurde zwischen den einzelnen Testsubstanzen und der jeweiligen Referenzsubstanz durch Vergleich zweier Dosis-Wirkungsgeraden vorgenommen (Aktivitätsvergleich nach Litchfield und Wilcoxon).

Die qualitative und quantitative Zusammensetzung der in der gewonnenen Galle enthaltenen Gallensäuren wurde gaschromatographisch bestimmt.

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Die folgende Wirkungsübersicht enthält die nach oraler Applikation an der Maus bestimmten Werte der akuten Toxizität (DL ) sowie die bei Prüfung auf choleretische Wirkung nach intraduodenaler Applikation von Na-Salzen N-substituierter oC -Campheramidsauren an der Ratte erhaltenen Werte für die mittlere effektive Dosis (ED ).

Die Substanz-Nr. in Tabelle 2 bezieht sich jeweils auf die unter dieser Kr. in Tabelle 1 aufgeführte Verbindung als Na-SaIz. Referenzsubstanz ist Natrium-dehydrocholat (DHC-Na).

Tab. 2: DL^₀(p.o.)- und ED^q (i.d.)-Werte von choleretisch wirksamen N-substituierten oc-Campheramidsauren

Nr.	akute Toxizität (Maus) ^DL50 [^mS^/ks] P'°·	Cholerese (Ratte) EU₅₀ [mg/kg] i.d.
1	/> 4 640	17,9
2	/» 4 640	21,9
3	2 227	7,5
4	833	63,0
5	1 739	16,3
6	^> 4 640	32,5
DHC-Na	^> 4 640	19,1

../Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1.J-" N-substituierte-1,2,2~Trimethyl-3-carb3mo7l-C7clopentan-carbonsäuren-(1) und deren ph7siologisch verträgliche Salze der allgemeinen Formel

H₃C ,COOX

(D

worin X = Wasserstoff, ein Alkalimetallion oder eine ge-

eignete organische Base ist und die Substituenten R =

Wasserstoff oder Alkylrest mit Ibis 3 C-Atomen und R = ein gerad- oder verzweigtkettiger Alk7lrest mit 2 bis 8 C-Atomen, H7drox7-alk7lrest mit 2 oder 3 C-Atomen oder ein Carbox7-alkyl-, Alkoxy-alkyl-, Iso-alkoxy-alkyl-, Aryl-, Hydroxy-aryl-, Carboxy-aryl-, Carbalkoxy-aryl-, mono- oder dialkyl-substituierter Aryl-, mono- oder dihalogen-substituierter Aryl, alkoxy-substituierter Aryl-, acyl-substituierter Aryl-, Mono- oder Diaryl-alkyl-, halogensubstituierter Aralkyl-, mono- oder dihydroxy-substituierter Aralkyl-j mono- oder dialkoxy-substituierter Aralkylrest oder Heteroaryl-, insbesondere Pyridylrest und Heteroaryl-alkylrest, insbesondere Furfurylrest sein kann und

-1 ρ
wobei die Substituenten R und R miteinander verbunden eine Alkylengruppe mit 4 bis 6 C-Atomen, oder eine Alkylen-thioalkylen-öder Alkylen-amino-alkylengruppe mit 3 bis 5 C-Atomen bilden können.

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ORIGINAL INSPECTED

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man in an sich bekannter Weise d- oder d,1-Camphersäureanhydrid mit einem primären oder sekundären Amin ohne
Lösungsmittel oder in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels bei Temperaturen zwischen +20 und +180⁰C, vorzugsweise zwischen +50 und +140⁰C, umsetzt und die so erhaltenen Mono-amide gegebenenfalls mit physiologisch verträglichen Basen in die entsprechenden Salze überführt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß man zur Herstellung der Salze als Amin Tris-(2-hydroxy-äthyl)-amin verwendet.

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