DE2728323C2

DE2728323C2 -

Info

Publication number: DE2728323C2
Application number: DE19772728323
Authority: DE
Inventors: Francesco Monza It Mauri
Original assignee: RAVIZZA SpA PER L'INDUSTRIA CHIMICA E FARMACEUTICA MAILAND/MILANO IT
Current assignee: RAVIZZA SpA PER L'INDUSTRIA CHIMICA E FARMACEUTICA MAILAND/MILANO IT
Priority date: 1976-06-23
Filing date: 1977-06-23
Publication date: 1989-10-05
Also published as: BE856044A; DK145418C; NL189352B; NL189352C; LU77593A1; IE45148B1; IT1080779B; FR2355839A1; DK145418B; NL7706959A; DK276377A; CH605865A5; GB1495488A; JPS5331661A; IE45148L; FR2355839B1; DE2728323A1

Description

Die Erfindung betrifft (+)-2-(2-p-Fluorphenyl-5-benzoxazolyl)- propionsäure, ein Verfahren zu ihrer Herstellung und Arzneimittel, welche diesen Wirkstoff enthalten.

(+)-2-(2-p-Fluorphenyl-5-benzoxazolyl)-propionsäure (=Flunoxaprofen″) besitzt die Formel I

Optische inaktive Verbindungen der allgemeinen Formel II

in der X ein Fluor- oder Chloratom bedeutet, sind bekannt; vgl. J. Medic. Chem. 1975, Band 18, Nr. 1, Seiten 53 bis 58. Auch diese Verbindungen besitzen eine bemerkenswerte antiinflammatorische Wirkung, die beträchtlich stärker als jene von Phenylbutazon (bei geringerer Toxizität) ist. Da die Verbindungen der Formel II ein asymmetrisches Kohlenstoffatom (angezeigt durch das Sternchen in der Formel) aufweisen, müssen sie in zwei optisch aktiven Formen, d. h. als rechtsdrehende bzw. linksdrehende Isomere, auftreten. Sämtliche Versuche zur Isolierung dieser beiden Isomeren aus dem racemischen Gemisch sind bisher jedoch fehlgeschlagen.

Die besten Resultate wurden durch fraktionierende Kristallisation der Salze der Verbindungen (II) mit 1-Ephedrin aus Ethylacetat erzielt. Diese Methode, die sehr aufwendig ist, da sie mindestens vier Kristallisationsstufen erfordert, erlaubt die Herstellung der fluorierten Verbindung in einer maximalen optischen Reinheit von 80% und der chlorierten Verbindung in einer maximalen optischen Reinheit von 50%. Außerdem werden bei diesem Verfahren Ausbeuten an den Produkten mit der genannten Reinheit von nicht mehr als 15 bis 20% erreicht. Daher eignet sich dieses Verfahren zur Trennung der racemischen Gemische der Verbindungen (II) kaum für den großtechnischen Maßstab, und die reinen Isomeren können mit seiner Hilfe nicht in ausreichenden Mengen erhalten werden.

Weitere Versuche der Erfinder zur Antipodenaufspaltung der 2-(2-p-Halogenphenyl-5-benzoxazolyl)-propionsäurenitrile, welche die Ausgangsverbindungen für die Säuren der Formel II darstellen, sind ebenfalls völlig fehlgeschlagen.

Nunmehr haben die Erfinder ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren entwickelt, das in großtechnischem Maßstab durchführbar ist und mit dessen Hilfe die (+)-2-(2-p-Fluor phenyl-5-benzoxazolyl)-propionsäure der Formel I in chemisch und optisch reiner Form hergestellt werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht im wesentlichen aus den folgenden Stufen:

(a) Aufspaltung von 2-(4-Hydroxy-5-nitrophenyl)-propionitril der Formel III in die beiden optischen Antipoden.
Zur Durchführung der Antipodenaufspaltung stellt man das Salz der Verbindung (III) mit 1-Ephedrin her und trennt die beiden Enantiomeren durch fraktionierende Kristallisation aus 99%igem Ethanol, Chloroform oder Ethylacetat voneinander. Die verwendete Menge an 1-Ephedrin kann von der stöchiometrischen Menge bis zu 50% der stöchiometrischen Menge variiert werden, ohne daß die Ausbeute dadurch starken Schwankungen unterworfen wird. Das (-)-2-(4-Hydroxy-5-nitrophenyl)- propionitril wird durch Hydrolyse in hoher Reinheit und mit einer Ausbeute von etwa 70% abgetrennt, während das (+)-Isomere quantitativ racemisiert und zurückgeführt wird.
(b) Reduktion des (-)-2-(4-Hydroxy-5-nitrophenyl)-propionitrils zum entsprechenden Aminoderivat der Formel IV Zur Durchführung der Reduktion hydriert man das in einem inerten organischen Lösungsmittel suspendierte Nitroderivat in Gegenwart von 10%iger Palladium-Aktivkohle bei einer Temperatur von höchstens 50°C unter Atmosphären druck.
(c) Umsetzung von (-)-2-(4-Hydroxy-5-aminophenyl)-propionitril mit einem p-Halogenbenzoylhalogenid nach folgender Glei chung: worin Y ein Chlor- oder Bromatom darstellt.
Diese Umsetzung wird in einem inerten organischen Lösungsmittel unter geregeltem Erwärmen durchgeführt.
(d) Hydrolyse des (-)-2-(2-p-Fluorphenyl-5-benzoxazolyl)- propionitrils mit einer starken Mineralsäure. So erhält man (+)-2-(2-p-Fluorphenyl-5-benzoxazolyl)- propionsäure in hoher Reinheit.

Es ist völlig überraschend, daß das vorgenannte Verfahren durchführbar ist, da dem Stand der Technik nichts zu entnehmen ist, was die obige spezielle Methode zur Antipodenaufspaltung der Verbindung (III) nahelegen könnte.

Es ist ferner völlig überraschend, daß optisch aktive Verbindungen drei chemischen Prozessen, die einschneidende Bedingungen (wie ein Erhitzen auf hohe Temperatur sowie ein Erhitzen in konzentrierter Säurelösung) erfordern, ohne Racemisierung und unter unveränderter Beibehaltung ihrer optischen Reinheit unterworfen werden können.

Aufgrund der in der letzten Stufe des Verfahrens erfolgenden Umkehrung (Inversion) des optischen Drehungssinns muß man zur Gewinnung der gewünschten rechtsdrehenden Verbindung in Stufe (a) bei der Antipodenaufspaltung des 2-(4-Hydroxy-5- nitrophenyl)-propionitrils (III) das linksdrehende Isomere abtrennen und die darauffolgenden Stufen lediglich am linksdrehenden Isomeren vornehmen (während das rechtsdrehende Isomere racemisiert und zurückgeführt wird). Wenn man das rechtsdrehende Isomere zu Beginn abtrennt und die anschließenden Verfahrensstufen am rechtsdrehenden Isomeren durchführt, liefert die letzte Stufe linksdrehende 2-(2- p-Fluorphenyl-5-benzoxazolyl)-propionsäure.

Die erfindungsgemäß hergestellte Verbindung der Formel I zeigt bei pharmakologischen Tests eine starke antiinflammatorische (entzündungshemmende) Wirkung.

Ein Vergleich mit der entsprechenden racemischen (optisch inaktiven) Verbindung ergibt überraschenderweise, daß die Verbindung der Formel I trotz nur geringfügig höherer aku ter Toxizität eine wesentlich höhere antiinflammatorische Aktivität als die racemischen Verbindungen erreicht.

Im einzelnen zeigen die Versuchsergebnisse (gemessen am ED₅₀-Wert) in sämtlichen Fällen, daß die optisch aktive Verbindung bei künstlich durch Carrageen erzeugten Ödemen eine Wirkung entfaltet, die eindeutig mehr als doppelt so groß ist wie die der Racemate. Dies geht klar aus der nachstehenden Gegenüberstellung hervor, in der die Symbole folgende Bedeutungen haben:

Die obigen Werte werden nach der Litchfield-Wilcoxon-Methode an Mäusen unter Anwendung von um 1,25 mg ansteigenden oralen Dosen (für LD₅₀) bzw. nach einem Test bestimmt, bei welchem in den Pfoten von Ratten (Sprague-Dawley-Charles River) durch Carrageen experimentell Ödeme erzeugt werden (für ED₅₀). Beim letzteren Test werden die Wirkstoffe in drei oder vier unterschiedlichen, ansteigenden Dosen 60 min vor der Injektion von 0,05 ml einer 1%igen Carrageenlösung unter die Fußsohlen-Sehnenhaut verabreicht. Zwei, vier bzw. sechs Stunden nach der Carrageeninjektion bestimmt man das Pfotenvolumen. Die ED₅₀-Werte werden aus der nach der vierten Stunde durchgeführten Bestimmung für die Dosen 25 mg/kg, 12,5 mg/kg, 6,25 mg/kg und 3,3 mg/kg berechnet.

Neben dem Vergleich mit dem entsprechenden racemischen Produkt zeigt die erfindungsgemäße optisch aktive Verbindung außerordentlich interessante Aktivitätswerte (insbesondere, was den therapeutischen Index betrifft), wenn man sie bekannten antiinflammatorischen Mitteln mit anerkannter sehr hoher Wirkung gegen überstellt:

Die erfindungsgemäße Substanz zeigt im Körper eine wesentlich raschere Verteilung und Eliminierung als [2-(4-Chlorphenyl-benzoxa zolyl-5-)α-methylessigsäure (Benzoxaprofen) (DE-OS 23 24 443)], der entsprechenden racemischen Chlorverbindung. Dadurch wird die Gefahr der Akkumulierung des Wirkstoffs in den Nieren selbst bei hoher Dosierung beträchtlich verringert, so daß keine Sicherheitsrisiken bestehen. Die erfindungsgemäße Substanz ist demnach als sicheres Arzneimittel bei der Behandlung von chronischen entzündlichen und/oder schmerzhaften Erkrankungen anzusehen.

Die neue Verbindung kann oral, parenteral oder rektal verabreicht werden, nachem sie mit den üblichen bekannten pharmzeutischen Zusätzen verdünnt bzw. formuliert wurde.

Die nachstehenden Ausführungsbeispiele erläutern die Herstellung der er findungsgemäßen Verbindung und geben deren physikalische und chemische Eigenschaften wieder. Durch Variierung des Herstellungsprozesses innerhalb der Grenzen der vorstehend definierten kritischen Bedingungen kann natürlich die Verbindung mit entsprechender chemischer und optischer Reinheit erhalten werden.

Beispiel 1 Herstellung von (+)-2-(2-p-Fluorphenyl-5-benzoxazolyl)- propionsäure a) Aufspaltung von 2-(4-Hydroxy-5-nitrophenyl)-propionitril in die optischen Antipoden

12,9 g (0,067 Mol) racemisches 2-(4-Hydroxy-5-nitrophenyl)-propionitril werden unter Rühren in 100 ml 99%igem Ethanol heiß gelöst. Man versetzt die Lösung mit einer Lösung von 11 g (0,067 Mol) 1-Ephedrin in 20 ml 99%igem Ethanol und läßt das Gemisch bei 25°C kristallisieren, indem man es mit einigen Kristallen des optisch aktiven Salzes beimpft. Das Produkt wird abfiltriert und am Filter mit 20 ml Ethanol ausgewaschen. Nach Umkristallisation aus 80 ml Ethanol erhält man 9 g (-)-Ephedrin. (-)-2-(4-Hydroxy-5-nitrophenyl)-propionitril- Salz vom Fp. 151 bis 152°C, α _D = -37,5° (c = 2% in Methanol).

Berechnete Ausbeute (bezogen auf den optischen Antipoden im Racemat): 75%.

Man löst das erhaltene Salz in 18 ml Essigsäure und versetzt die Lösung bei 60°C mit 52 ml Wasser. Nach erfolgter Kristallisation filtriert man das Produkt ab, wäscht es am Filter mit Wasser aus und trocknet es. Durch Umkristallisation aus 3 Vol.-Teilen CCl₄ erhält man 4 g der optisch aktiven Verbindung vom Fp. 98 bis 99°C (Ausbeute 81%); α _D = -24° (c = 2% in Methanol).

Die beim Abfiltrieren des (-)-Ephedrin.(-)-2-(4-Hydroxy-5-nitrophenyl)-propionitril- Salzes erhaltenen Ethanol-Mutterlaugen werden zur Trockene eingedampft. Man löst den Rückstand in 25 ml Eisessig und versetzt die Lösung mit 100 ml Wasser. Der dabei entstehende Niederschlag wird abfiltriert, getrocknet und mit dem bei der CCl₄-Abdampfung erhaltenen Rückstand vereinigt. Man löst das Material neuerlich in 70 ml Benzol und versetzt es unter Rühren mit 0,092 ml einer 30%igen Alkohollösung von Natriummethylat. Dann fügt man 35 ml Wasser hinzu und säuert das Gemisch mit HCl an. Aus der organischen Schicht werden 6,8 g racemisches 2-(4- Hydroxy-5-nitrophenyl)-propionitril gewonnen, das zurückgeführt werden kann. Gesamtausbeute = 84%.

b) Hydrierung von (-)-2-(4-Hydroxy-5-nitrophenyl)-propio nitril

80 g (0,415 Mol) (-)-2-(4-Hydroxy-5-nitrophenyl)-propionitril werden in 300 ml wasserfreiem Äthanol suspendiert. Man erwärmt die Suspension bis zur Bildung einer klaren Lösung auf 50°C. Dann setzt man 5 g 10%ige Pd-Aktivkohle zu und läßt das Gemisch bei Atmosphärendruck H₂ absorbieren, wobei man die Temperatur durch Regelung der Wasserstoffzufuhrgeschwindigkeit bei etwa 50°C hält. Wenn die Absorption beendet ist, filtriert man den Katalysator ab, dampft die Lösung zur Trockene ein und kristallisiert den Rückstand aus Dichlorethan um. Man erhält 60 g (-)-2-(4-Hydroxy-5-aminophenyl)-propionitril vom Fp. 103°C (Ausbeute = 90%); α _D = -24,5° (c = 2% in Methanol).

c) Cyclisierung mit p-Fluorbenzoylchlorid

Man löst 3 g (0,0185 Mol) (-)-2-(4-Hydroxy-5-aminophenyl)-propionitril in 20 ml wasserfreiem Pyridin, kühlt die Lösung auf 0°C ab und versetzt sie unter Rühren mit 3,2 g (0,02 Mol) p-Fluorbenzoylchlorid. Dann erhitzt man das Gemisch 1 h auf 100°C, engt es im Vakuum ein und erhöht die Temperatur auf 200°C. Nach 20 min kühlt man das Gemisch auf 120°C ab, fügt 5 ml Isopropanol hinzu, stellt in den Kühlschrank, filtriert und kristallisiert das Produkt aus Isopropanol um. Man erhält 3 g 2-(2-p-Fluorphenyl- 5-benzoxazolyl)-propionitril vom Fp. 160°C (Ausbeute 70%); α _D = -25°C (C = 2% in Chloroform).

d) Hydrolyse des Nitrils

Man versetzt 30 g 2-(2-p-Fluorphenyl-5-benzoxazolyl)- propionitril mit 200 ml konzentrierter Salzsäure und kocht das Gemisch 2 h unter Rühren und Rückfluß. Dann fügt man 50 ml Benzol hinzu und läßt das Gemisch kristallisieren. Der Kristallniederschlag wird in Wasser suspendiert und durch Zugabe von konzentriertem NH₄OH (bis zum pH 8) in Lösung gebracht. Dann fügt man zur Fällung langsam Essigsäure hinzu. Der Niederschlag wird getrocknet und das Ethylacetat umkristallisiert. Man erhält 18 g 2-(2-p-Fluorphenyl-5-benzoxazolyl)- propionsäure (Ausbeute = 49%).

Die Identifizierung der neuen Verbindung ergibt folgende Daten:

Analyse:
ber.: C 67,37, H 4,21, N 4,94%;
gef.: C 67,25, H 4,23, N 4,89%.

UV-Spektrum (370 bis 205 nm) (Fig. 1):
Produktkonzentration: 10 µg/1 ml
Lösungsmittel: Ethanol (95%ig)
Bezugssubstanz: Ethanol (95%ig)
Scale: 0 bis 1 A
Pass band: 1 mm
Optische Schichtdicke: 1 cm
Scanning-Geschwindigkeit: 30 nm/min
Papiergeschwindigkeit: 20 nm/min
IR-Spektrum in Nujol (Fig. 2)
NMR-Spektrum (Fig. 3)
Gaschromatographie des Methylesters (Fig. 4)
Perkin-Elmer-Gaschromatographie, Mod. F-30 (F7D)
Säule: Glassäule, 2 m lang, 2 mm Innendurchmesser, gefüllt mit 8% OV-17 an Gaschrom Q (125-149 µm; 100-120 mesh, BDH)
Säulentemperatur: 220°C (isotherm)
Temperatur der Einspritzvorrichtung: 350°C
Detektortemperatur ("manifold"): 350°C
Schleppgas: Stickstoff
Stickstoffstrom: 30 ml/min
Druck: 1,7 atm
Wasserstoffdruck: 1,2 atm
Papiergeschwindigkeit: 10 mm/min
Empfindlichkeit: 100×4
Probe: 2 Mol Lösung 0,05% in Methanol

Dünnschichtchromatographie

Träger: 254 g Kieselgel
Elutionsmittel: Benzol/Ethylacetat/Essigsäure 50 : 50 : 5
Detektor: UV 254 G-Licht
R_f-Wert: 0,50
Fp.: 163 bis 164°C
α _D: +41° (c = 2% in Dimethylformamid).

Beispiel 2

Man wiederholt Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß man in Stufe (a) die optischen Antipoden von 2-(4-Hydroxy-5-nitrophenyl)-propionitril unter Verwendung von 100 ml Chloroform trennt. Das erhaltene Produkt besitzt dieselbe chemische und optische Reinheit wie jenes von Beispiel 1; es wird eine Ausbeute an optisch aktivem Salz von 66% erzielt.

Beispiel 3

Man wiederholt Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß man in Stufe (a) die optischen Antipoden von 2-(4-Hydroxy-5-nitrophenyl)-propionitril unter Verwendung von 200 ml Ethylacetat trennt. Das erhaltene Produkt besitzt dieselbe chemische und optische Reinheit wie jenes von Beispiel 1; es wird eine Ausbeute an optisch aktivem Salz von 70% erzielt.

Beispiel 4

Man wiederholt Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß man in Stufe (a) lediglich die Hälfte der stöchiometrischen Menge an 1-Ephedrin (d. h. 5,5 g) verwendet. Das erhaltene Produkt besitzt dieselbe chemische und optische Reinheit wie jenes von Beispiel 1; es wird eine Ausbeute an optisch aktivem Salz von etwa 60% erzielt.

Beispiel 5

Man wiederholt Beispiel 3 mit der Ausnahme, daß man nur die Hälfte der stöchiometrischen Menge an 1-Ephedrin (d. h. 5,5 g) einsetzt. Es wird ein Produkt mit derselben chemischen und optischen Reinheit erhalten; die erzielte Ausbeute an optisch aktivem Salz beträgt etwa 60%.

Claims

1. Optisch aktive Verbindung der Formel mit α _D = +41° (c = 2% in Dimethylformamid) und deren pharmakologisch verträgliche Salze mit anorganischen und organischen Säuren.

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise

a) racemisches 2-(4-Hydroxy-5-nitrophenyl)-propionitril mit 50% bis 100% der stöchiometrischen Menge an 1- Ephedrin in das Salz überführt und das das linksdrehende Isomere enthaltende Enantiomere durch Kristallisation aus 99%igem Äthanol, Chloroform oder Äthylacetat bei 25°C vom Enantiomergemisch abtrennt und durch Hydrolyse mit wäßriger Essigsäure bei 60°C gewinnt,
b) das erhaltene (-)-2-(4-Hydroxy-5-nitrophenyl)-propionitril bei 50°C und Atmosphärendruck mit Wasserstoff in Gegenwart von 10%iger Palladium-Aktivkohle zum entsprechenden 5-Aminoderivat reduziert,
c) das erhaltene (-)-2-(4-Hydroxy-5-aminophenyl)-propionitril mit p-Fluorbenzoylhalogenid der allgemeinen Formel in der Y ein Brom- oder Chloratom ist, durch Erhitzen in einem inerten organischen Lösungsmittel auf eine Temperatur von 100 bis 200°C cyclisiert und
d) das erhaltene (-)-2-(2-Fluorphenyl-5-benzoxazolyl)- propionitril mit Hilfe einer starken Mineralsäure zum rechtsdrehenden Isomeren der entsprechenden Säure hydrolysiert.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hydrierstufe (b) in wasserfreier Äthanollösung durchführt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Cyclisierungsstufe (c) in wasserfreier Pyridinlösung durchführt, wobei man den Ansatz zunächst etwa 1 Stunde auf 100°C und anschließend etwa 30 Minuten auf 200°C erhitzt und danach allmählich abkühlt.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Hydrolysestufe (d) mit konzentrierter Salzsäure unter Rückflußbedingungen durchführt.

6. Arzneimittel, bestehend aus der Verbindung nach Anspruch 1 und einem pharmakologisch verträglichen Träger.