DE2716144A1 - Aminoalkohole, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung - Google Patents
Aminoalkohole, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendungInfo
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Description
271ß1LL
80OO MÜNCHEN 80 LUCILE-GRAHN-STIKSSE 22
TELEFON: (089) 472947 TELEX: 524624 LEOEB O
TEUGR.: LEOERERPATENT
7. April 1977
AB Ferrosan
Celsiusgatan 35, Malmö 1, Schweden
Celsiusgatan 35, Malmö 1, Schweden
Aminoalkohole, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre
Verwendung
Die Erfindung betrifft Aminoalkohole, das Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung.
Die erfindungsgemäß gebotenen Aminoalkohole sind Verbin
dungen der allgemeinen Formel
R1
R2
N-R3 (I) ,
in der R^ H oder eine geradkettige oder verzweigte Alkyl-
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~A~
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gruppe, R- H oder eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe
oder eine durch CH3- bis C5H1 ..-Gruppen substituierte
oder unsubstituierte Cycloalkylgruppe oder eine eine durch CH,- bis CcH1.. -Gruppen substituierte oder unsubstituierte
Cycloalkylgruppe enthaltende Alkylgruppe ist und R1 und R5
zusammen 10 bis 26 Kohlenstoffatome enthalten und R3 eine
geradkettige oder verzweigte, durch eine Hydroxylgruppe substituierte Alkylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist.
Die Summe der Kohlenstoffatome in R1 , R- und R3 liegt bevorzugt
zwischen 12 und einschließlich 32.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen besitzen wertvolle neue
Eigenschaften und können zur Behandlung von Mundkrankheiten, wie Wurzelhautentzündung (Periodontitis) und Zahnkaries, verwendet
werden. Diese Aminoalkohole werden folgendermaßen hergestellt:
Reaktion a)
Durch Alkylieren eines sekundären Amins der Formel
NH (II)
R2
mit einem Alkylierungsmittel der Formel
mit einem Alkylierungsmittel der Formel
R3X (III)
(worin R3 wie zuvor definiert und X eine reaktive Gruppe ist,
z.B. ein Halogenatom oder ein Sulfonatester oder eine Oxidgruppe) oder mit einem geeigneten Alkylenoxid.
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Reaktion b)
Aus einem tertiären Amin der Formel
R1
\ - R4
4
R2
(worin R- eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe ist
und eine Gruppe aufweist, die in eine OH- oder CH_OH-Gruppe
überführbar oder durch eine solche Gruppe zu ersetzen ist).
R4 enthält Halogen, NH2, OAc, 0-CH2C6H5.
Reaktion b2)
R4 enthält COOEt, CN, CHO oder ist CO(CH2Jn COOEt, worin
η eine ganze Zahl von 0 bis 8 ist.
Reaktion c)
Durch Alkylieren des sekundären Amins
NH (V)
R3
mit einem Alkylierungsmittel der Formel
R2X (VI)
(worin X Halogen oder eine organische Sulfonestergruppe ist)
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Reaktion d) Aus einem tertiären Amin der Formel
N-R3 (VII)
R
2
worin R5 eine solche Gruppe enthält, daß R5 leicht in
überführbar ist.
Reaktion d1) Rc enthält Halogen oder eine Doppelbindung.
Reaktion d2) Rr enthält eine Carbonylgruppe oder ist CO(CH-) H, worin
3 ^ ΙΠ
m eine ganze Zahl von 0 bis 25 ist.
Reaktion e) Aus einem tertiären Amin der Formel R1
R6
N-R3 (VIII)
worin Rß eine solche Gruppe enthält, daß Rß leicht in R2 überführbar
ist.
Reaktion el)
enthält Halogen oder eine Doppelbindung.
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Reaktion e2)
Rg enthält eine Carbonylgruppe oder ist
-CO-(CH2)
worin die Summe von χ und y O bis 20 ist.
Reaktion a)
Das sekundäre Amin wird mit einem Halogenalkanol oder einem
organischen Sulfonatester der Formel III oder einem Alkylen- oxid in einem organischen Lösungsmittel, wie Benzol oder Xylol,
umgesetzt. Wird ein Halogenalkanol oder ein organischer Sulfonatester der Formel III als Alkylierungsmittel verwen
det, wird die Reaktion bevorzugt in Gegenwart eines säurebin denden Mittels, z.B. Triäthylamin oder Kaliumcarbonat, durch
geführt. Andererseits kann ein Überschuß der Verbindung der Formel II als säurebindendes Mittel dienen. Die Reaktion wird
bevorzugt bei erhöhter Temperatur, z.B. 75 bis 200 0C, in
einem Autoklaven durchgeführt.
Die vorstehend beschriebene Synthese gilt für alle substituier
ten Aminoalkohole der allgemeinen Formel I.
Reaktion b)
Die Verbindung
R1
R2
N-R. IV
wird wie unter a) hergestellt (NH2-Gruppen in der Seitenkette
R4 wird durch Ac geschützt). Durch Behandeln mit AgOAc in HAc
bei 100 0C wird das Halogen durch OAc ersetzt. OAc kann al-
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kaiisch hydrolysiert werden. NHAc wird zu NH2 hydrolysiert
und die NH2-Gruppe durch Behandeln mit NaNO2 in saurer Lösung
in OH überführt. CH-CgH5 wird in herkömmlicher Weise reduktiv
entfernt.
COOEt, CHO und CO(CH2)n COOEt werden in herkömmlicher Weise
mit LiAlH. reduziert.
Reaktion c)
Wird unter den gleichen Bedingungen wie die Reaktion a) durchgeführt.
Reaktion d)
Die Verbindung
Die Verbindung
N-R3 , VII
R2
wird wie unter a) hergestellt (NH_-Gruppen in der R,--Kette
werden durch Ac geschützt). Das Halogen wird durch Behandeln mit LiAlH. in herkömmlicher Weise entfernt. Die Doppelbindungen
werden durch katalytische Reduktion auf herkömmliche Weise beseitigt.
Die Carbonylgruppen werden nach der Huang-Minlons-Methode entfernt
und die C0-Gruppe in CO(CH-) H mit LiAlH. in herkömmlicher Weise zu einer CH2-Gruppe reduziert.
Reaktion e)
Die Reaktionen werden unter den gleichen Bedingungen, wie für Reaktion d) beschrieben, durchgeführt.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können in Präparate für
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die Dental- und/oder Mundhygiene zusammen mit herkömmlichen Trägern und Bindemitteln eingearbeitet werden. Solche Präparate
oder Mittel stellen ein weiteres Merkmal der Erfindung dar.
Die Munderkrankungen, Periodontitis und Zahnkaries, beim Menschen
scheinen die Folge komplexer biologischer Wechselwirkungen verschiedener Organismen zu sein, aus denen sich der
Zahnbelag zusammensetzt. Chronische Periodontitis, vielleicht die häufigste Ursache für Zahnverlust, ist ein Entzündungsprozeß
der tragenden Strukturen der Zähne und fast so häufig wie Zahnkaries.
Die Entwicklung von Zahnerkrankungen hat eine gemeinsame Ursache, nämlich den Zahnbelag. Der Zahnbelag ist eine Abscheidung
auf der Zahnoberfläche, der z.B. Nahrungsmittelreste enthält, die als Medium für eine unterschiedliche Bakterienflora
wirken. Sie führt zu einer besonderen Struktur eines härteren, wasserunlöslichen Belags mit nachfolgendem Auftreten
sowohl von Karies als auch entzündlichen periodontischen Erkrankungen in diesem Bereich.
Auf dem Gebiet der Mund- und Dentalhygiene werden zahlreiche Präparate als Reinigungs- und Hygienemittel für die Mundaktivität
eingesetzt. Sie können in Zahnpasten, Tabletten usw. verwendet werden. Zahlreiche chemische und biologische Mittel
wurden vorgeschlagen, um die Bildung von Zahnbelag nach seiner Bildung zu verzögern oder die Zähne gegen die daraus entstehenden
Erkrankungen zu schützen. Mechanisches Entfernen des Zahnbelags ist jedoch bis jetzt die wirksamste Methode.
Die chemische Lösung der Zahnbelagverhinderung umfaßte verschiedene
Gruppen von Verbindungen, Antibiotika, Chemotherapeutika und Desinfektionsmittel, Fluorverbindungen, organische
Phosphatasen, chelatbildende Verbindungen, Emulgatoren usw. Einige Beispiele sind Penicillin (Antibiotika), Chlorhexidin
und 8-Hydroxychinolin (Desinfektionsmittel), Äthylen-
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ΊΟ
diamintetraacetat (Chelatbildner), NaF (zur Verstärkung des Zahnschmelzes).
Einige dieser Mittel haben zu geringe Wirkung. Andere, wie z.B. Antiseptika und Antibiotika, zeigen leicht Nebeneffekte,
die schlimmer sind als die Erkrankungen als solche, und wieder andere zeigen eine gewisse Toxizität, z.B. die Fluorverbindungen
(NaF mag nicht als Verbindung gegen Zahnbelag verwendet werden, aber unter strenger überwachung als den Schmelz
verstärkende Verbindung).
Es scheint klar, daß die Belagbildung von sehr komplizierter Natur ist, und zur chemischen Entfernung ist es nötig, Verbindungen
mit einer besonderen chemischen Struktur ohne ausgeprägte antibakterielle Wirkung und mit sehr geringer Toxizität
zu verwenden.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen wurden eingehenden Tests
in vitro und in vivo unterworfen und mit klinisch verwendeten Bezugssubstanzen verglichen.
Die belaginhibierende Wirkung wurde in einem sogenannten künstlichen
Mund untersucht, wie er ursprünglich von Pigman et al. (J. dent.'Res. 31, 627, 1952) beschrieben, aber später (Naylor
et al., "Dental Plaque", 1969) modifiziert wurde; vgl. auch die BE-PS 841 001 .
Solche Untersuchungen an -'den erfindungsgemäßen Substanzen
haben gezeigt, daß sie eine Belag deutlich inhibierende Wirkung haben, und zwar wesentlich besser als Chlorhexidin. Chlorhexidin
hat neben seiner antiseptischen Wirkung unerwünschte Nebenwirkungen, wie z.B. ein Verfärben der Zähne und bei kontinuierlicher
Verwendung die Ausbildung von Resistenz. Die Untersuchungsergebnisse haben gezeigt, daß selbst nach 14 Tagen kein
Belag gebildet wurde.
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AA
Für die in-vivo-Untersuchungen der belaghemmenden Wirkung haben sich Hunde als geeignete Versuchstiere erwiesen (Egelberg:
Odont. Revy 16, 31-41, 1965).
Die Untersuchungen wurden durchgeführt, indem den Hunden harte
Nahrung und in einem Zeitraum von 14 Tagen mehrere Zahnreinigungen
verabreicht wurden, worauf die Hunde einen sehr guten Zustand der Zähne bekamen, d.h. saubere Zähne ohne
Karies; Zahnfleischtaschen und andere Membranen des Mundraums sind klinisch ohne Befund.
Nach diesen Wochen der Behandlung wurde mit der eigentlichen Untersuchung begonnen. Die Hunde erhielten nun weiche Nahrung,
und die Zahnreinigung wurde beendet, wodurch günstige Bedingungen für die Belagbildung und später für Zahnschädigung
geschaffen wurden.
Durch Einpinseln der Zähne mit den erfinduhgsgemäßen Verbindungen
ist es möglich, das Ausmaß der Belaghemmung abzuschätzen.
Eine weitere Möglichkeit zur Aufzeichnung der Belagbildung besteht
darin, die Zunahme an Zahnfleischflüssigkeit in den Zahnfleischtaschen
quantitativ zu ermitteln, was bedeutet, daß die Sekretion von Zahnfleischflüssigkeit zunimmt (Attström et al.:
J. Periodont. Res., Preprint 1971).
Nach diesen Kriterien wurde der Einfluß der erfindungsgemäßen
Verbindungen untersucht, die auf die Zahnoberfläche zweimal täglich über 4 Wochen aufgepinselt wurden. Zur Kontrolle wurde
an den selben Hunden physiologische Salzlösung verwendet.
Sowohl die visuelle als auch die quantitative Ermittlung des Zustands der Zähne nach der Behandlung zeigten, daß die beispielsweise
mit der Verbindung N-n-Butyl-N-cetyl-6-amino-ihexanol
(Verbindung A) behandelte Zähne sehr geringe Belag-
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bildung zeigten. Auch zeigte sich, daß diese Verbindung sehr geringe Toxizität, verglichen mit ähnlichen Verbindungen,
aufweist.
Die Verbindungen werden bevorzugt als Hydrochloride oder Hydrofluoride hergestellt und untersucht. Sie werden auch in
den Mundpräparaten verwendet, obgleich die Basen oder andere pharmakologisch annehmbare Salze verwendet werden können.
Diese Salze können aus den Basen nach erfindungsgemäßen Verfahren,
mit Maleinsäure, Fumarsäure, Bernsteinsäure, hergestellt werden.
Die bevorzugten, klinisch verwendeten Zusammensetzungen sind Zahnputzmittel, Paste oder Pulver, Mundspülraittel, Mundsprays,
Kaugummi, Tabletten usw. In den Präparaten können die Verbindungen in Konzentrationen von 0,1 bis 5 % verwendet werden,
und sie können auch zusammen mit anderen pharmakologisch aktiven Substanzen, z.B. NaF, 6-n-Amyl-m-kresol, 2,4-Dichlorbenzylalkohol,
eingesetzt werden. Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele weiter verdeutlicht.
Beispiel 1
N-n-Butyl-hexadecanamid
137,4 g Palmitoylchlorid in 100 ml Äthyläther wurden unter Rühren bei Raumtemperatur zu 80,5 g n-Butylamin in 700 ml
Äthyläther gegeben. Unter schwachem Rückfluß wurde eine Stunde weiter gerührt. Der Niederschlag wurde abfiltriert und
gründlich mit Wasser gewaschen. Das Reaktionsprodukt wurde aus Äthanol umkristallisiert und ergab 148,4 g der genannten
Verbindung, Schmelzpunkt 74-76 0C.
101,7 g N-n-Butyl-hexadecanamid wurden unter Rühren zu 25,8 g
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LiAlH.-Suspension in 2,5 1 Tetrahydrofuran gegeben. Das Reak
tionsgemisch wurde 48 h rückfluß-gekocht und dann durch lang same Zugabe von Wasser und Natriumhydroxid zersetzt. Der Nie
derschlag wurde abfiltriert. Die Tetrahydrofuranlösung wurde getrocknet und eingeengt. Der Rückstand wurde destilliert,
Siedepunkt 131-140 °C/0,06 mm Hg. Ausbeute 86,2 g. Die Base
wurde in Äthyläther gelöst, und das Hydrochlorid mit Chlorwasserstoffsäure in Xthylacetat ausgefällt. Das rohe Hydrochlorid
wurde aus Wasser umkristallisiert und ergab die genannte Ver bindung, Schmelzpunkt 240 - 241 0C.
Beispiel 3
N-n-Butyl-N-cetyl-adipamid-monomethy!ester
Eine Lösung von 44,5 g Adipoylchlorid-monomethylester in 120 ml Toluol wurde bei 20 bis 25 0C einem Gemisch von 80 g
N-n-Butyl-cetylamin und 27,7 g Triäthylamin in 500 ml Toluol
zugetropft. Das Reaktionsgemisch wurde bei Raumtemperatur 18 h gerührt. Die Toluol-Lösung wurde mit Wasser gewaschen,
über Na3SO4 getrocknet und eingeengt. Nach Entfernen des
Toluole fiel die genannte Verbindung als Rohprodukt an, Aus beute 109,8 g.
88,2 g roher N-n-Butyl-N-cetyl-adipamid-monomethylester in
600 ml Äthyläther wurden unter Rühren zu 53,9 g LiAlH4 -Suspen
sion in 2 1 Äthyläther gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 65 h rückflußgekocht und dann durch langsame Zugabe von Wasser
und Natriumhydroxid zersetzt. Der Niederschlag wurde abfil triert. Die Ätherlösung wurde getrocknet und eingeengt. Das
verbliebene öl wurde destilliert und ergab 62,6 g der genann
ten Verbindung, Siedepunkt 155-157 °C/0,03 mm Hg. Die Base
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wurde in Äther gelöst und das Hydrochlorid mit Chlorwasserstoff säure in Äthylacetat ausgefällt. Nach dem Umkristallisieren
aus Äthylacetat beträgt der Schmelzpunkt 58 bis 59 0C.
Beispiel 5
N-Äthyl-N-n-octyl-äthanolamin
Ein Gemisch von 15,7 g Äthyl-n-octylamin, 5 g Äthylenoxid
und 100 ml 96%igen Äthanols wurde eine Stunde in einem Stahlautoklaven
bei 100 0C gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde destilliert und ergab 16,2 g N-Äthyl-N-n-octyl-äthanolamin,
Siedepunkt 85-87 °C/0,2 mm Hg, nD22 = 1,4490.
Das Hydrochlorid ist nicht kristallin. Beispiel 6
Ein Gemisch von 24 g Di-n-octylamin, 10 g 3-Chlor-1-propanol
und 11g Triäthylamin in 200 ml Toluol wurde 24 h rückflußgekocht. Die Toluollösung wurde zweimal mit Wasser gewaschen,
um das gebildete Triäthylamin-Hydrochlorid zu entfernen, und dann eingeengt. Der Rückstand wurde destilliert und ergab
19,9 g NjN-Di-n-octyl-S-amino-i-propanol, Siedepunkt 125-130
°C/0,01 mm Hg, nß 22 = 1,4613.
Das Hydrochlorid ist nicht kristallin.
Zahnpasta
Verbindung A 2
Dicalciumphosphat 50
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/15
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(Fortsetzung von Beispiel 7)
Sorbit Glycerin Na-carboxymethylcellulose
Na-laurylsulfat Na-saccharin
Pfefferminzöl Wasser zu
18 2 1
0,1 0,9 100
Kaugummi
Kern
Verbindung A Fructose Glycerin Mannit Gummibasis Carboxymethylcellulose
Natriumcyclamat
2 50
5 30
2 10
überzug
Carnaubawachs, enthaltend:
Fructose Gummiarabicum Dextrin Geschmacksstoff
(Die Kernbestandteile werden bei 50 C gemischt)
9 5 2 2
Kautablette Verbindung Ά Mengen, g
20
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ΛΙ>
271.6UA
\ ^ ^m* Λ* W I^ ^-· %—■ ·-# ^m Λ 4 **J W ^^ Λ Λ Λ-r *+** ^m, *»* t~r ^L* ^^ ^^ -^ / | Mengen, g |
Sorbit | 800 |
Kartoffelstärke | 150 |
5%ige wässrige Gelatine-Lösung | 30 |
Pfefferminzöl | - |
Na-cyclamat | 2 |
Na-saccharin | 1 |
werden zu 1000 Tabletten mit 2 % Verbindung A tablettiert.
Verbindung A Glycerin Äthanol Na-cyclamat Na-saccharin Mentholgeschmack
Wasser
10 15
1,0
0,1
0,1 zu 100
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Tabelle I
Λ%
Ktf /"ill \ r\u /
R1 Κ- η Schmp.a' nf,2 ' e)
1 2 r D BHE
Sdp. 0C
85/0.2 ma Hg 1.4490 (+)
78-81 +
115-118/0.6 mm Hg 1.4510 ++
126-128/0.6 mm Hg 1.4545 (+)
1ΟΟ-1Ο5/Ο.Ο5 mm Hg 1.4502
9Ο-1ΟΟ/Ο.Ο5 ma Hg 1.4570
98/0.1 mm Hg 1.4543
125-130/0.1 mm Hg 1.4613
148-150/0.4 mm Hg 1.4746 114-117/0.2 mm Hg 1.4542 121-124/0.2 mm Hg 1.4572 +++
93-95/0.01 mm Hg 1.452
110-112/0.01 mm Hg 1.454 90-92 71-73 98-100
53-54
57-58 76-78 92-94 59-60 58-59 155-157/0.03 mm Hg 1.4620 80-82 60-62
54-56
709845/0747
n-C8 | C2 | 2 |
n-C8 | C2 | 6 |
n-C8 | ri-C4 | 3 |
n-C8 | H-C4 | 4 |
n-C8 | n-C5 | 2 |
n-C8 | B-C5 | 5 |
n-C8 | 2 | |
n-C8 | H-C3 | 3 |
n-C8 | c6 c) | 4 |
n"C10 | B-C4 | 3 |
n-C10 | n-C4 | 4 |
n-cio | C d) 4 |
3 |
n"C10 | rid) C4 |
4 |
n-cn | C2 | 4 |
n~Cll | C2 | 5 |
B-C11 | C2 | 6 |
n-Ci4 | C d) C4 |
3 |
B-C14 | C d) °4 |
4 |
n~Cl6 | C2 | 2 |
B-C16 | C2 | 4 |
n"C16 | U-C4 | 4 |
B-C16 | B-C4 | 6 |
B-C18 | n-Cg | 2 |
B-C18 | U-C3 | 4 |
B-C18 | n-Cg | 6 |
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4%
a) Hydrochlorid (Schmelzpunkte nicht korrigiert)
b) Base
c) Cyclohexyl
d) Isobutyl
e) +++ = sehr gute Wirksamkeit
= gute Wirksamkeit
= mäßige Wirksamkeit (+) = schwache Wirksamkeit BHE = Belaghemmwirkung
Verbindung A = N-n-Butyl-N-cetyl-6-amino-i-hexanol.
709845/07O ' /
Claims (8)
- Patentansprüchein der R1 H oder eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe, R2 H oder eine geradkettige oder verzweigte Alkylgruppe oder eine durch CH, bis CcH1 .j-Gruppen substituierte oder unsubstituierte Cycloalkylgruppe oder eine eine durch CH3- bis CcH11-Gruppen substituierte oder unsubstituierte Cycloalkylgruppe enthaltende Alkylgruppe ist, R.. und R2 zusammen 10 bis 26 Kohlenstoffatome enthalten und R3 eine geradkettige oder verzweigte, mit einer Hydroxylgruppe substituierte Alkylgruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen ist.
- 2. N—n—Butyl—N—cetyl—6—amino—1 —hexanol.
- 3. Verfahren zur Herstellung des Aminoalkohol? gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Umsetzung von N-n-Butylcetylamin mit 6-Halogen-1-hexanol.
- 4. Verfahren zur Herstellung des Aminoalkohols gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Umsetzung von N-n-Butylcetylamin mit einem Adipoylchlorid-monoester und Reduktion des erhaltenen N-n-Butyl-N-cetyl-adipamid-monoesters mit LiAlH4.
- 5. Verfahren zur Herstellung des Aminoalkohols gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Umsetzung von N-Cetyl-6-amino-1-hexanol mit Butyrylchlorid und Reduktion des erhaltenen Produkts mit LiAlH4.709845/0747ORIGINAL INSPECTED27161U
- 6. Verfahren zur Herstellung des Aminoalkohole gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Umsetzung von N-n-Butyl-6-amino-1-hexanol mit Palmitoylchlorid und Reduktion des erhaltenen Produkts mit LiAlH..
- 7. Mittel zur Behandlung der Mundhöhle und der Zahnoberflächen, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Lösung oder eine Suspension einer Verbindung gemäß Anspruch 1 oder 2 oder diese Verbindung in fester Form einem herkömmlichen Mittel zur Behandlung der Mundhöhle und der Zähne zugemischt enthält.
- 8. Mittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es 0,1 bis 5 Gewichtsprozent einer Verbindung gemäß Anspruch 1 oder 2 enthält.709845/0747
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