DE2921660A1

DE2921660A1 - 5-nitroimidazolderivate, verfahren zu ihrer herstellung und diese verbindungen enthaltende antiprotozoen-mittel

Info

Publication number: DE2921660A1
Application number: DE19792921660
Authority: DE
Inventors: Francesco Makovec; Luigi Rovati; Paolo Senin
Original assignee: Rotta Research Laboratorium SpA
Current assignee: Rottapharm SpA
Priority date: 1978-05-29
Filing date: 1979-05-29
Publication date: 1980-01-10
Also published as: GB2022073B; FR2427335B1; NL7904084A; IT7868223A0; JPS54157565A; FR2427335A1; IT1159698B; JPS5725547B2; US4272538A; GR69263B; PT69663A; GB2022073A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft neue 5-Nitroimidazolderivate mit Antipro tozoen-Aktivi tat.

Bekanntlich werden Nitroimidazolderivate in der Humanmedizin gegen Infektionen eingesetzt, die durch Protozoen, wie Amöben und Trichomonaden, und insbesondere durch Entamobea Histolytica, dem pathogenen Mittel, das für Infektionen, wie Amöbenruhr und Leberabszeß, verantwortlich ist, und Trichomonas Vaginalis, das für Vulvovaginitis, Urethritis etc. verantwortlich ist, induziert werden.

Die chemotherapeutische Aktivität dieser bekanrten Nitroimidazolderivate, die dazu geführt hat, daß sie derzeit zur Behandlung der obigen Infektionen beim Menschen ausgewählt werden, ist damit in Zusammenhang gebracht worden, daß die in der Molekülstruktur vorhandene Nitrogruppe reduziert werden kann. Diese Gruppe kann Jedoch auch für eine ihrer besonders nachteiligen Eigenschaften, d.h. ihre mutagene Aktivität, verantwortlich gemacht werden.

Diese Nachteile werden bei den erfindungsgemäßen Verbindungen, die extrem günstige pharmakologische Eigenschaften zeigen, vermieden, weil sie bei einer starken Antiprotozoen-Aktivität bei sowohl in vivo als auch in vitro durchgeführten Versuchen auch im Vergleich zu den in der Praxis in der Humantherapie von Protozoeninfektionen am meisten verwendeten Arzneimitteln eine extrem niedrige mutagene Aktivität zeigen. Alle letztgenannten Arzneimittel gehören zur Familie der Nitroimidazolderivate.

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Gegenstand der Erfindung sind daher neue 5-Nitroimidazolde rivate der allgemeinen Formel:

_/CH₂ CH_2n^

in der R₁ für Wasserstoff, Methyl, Äthyl oder Ifcenyl steht, R₂ für Methyl, Äthyl, Carboxymethyl oder Carboxyäthyl steht und η den Wert 2 oder 3 hat, sowohl in freier Form als auch in Form eines Salzes mit einer pharmazeutisch annehmbaren Säure, wie Oxalsäure, Maleinsäure oder Salzsäure.

Die neuen erfindungsgemäßen 5-Nitroimidazolderivate können in der Weise hergestellt werden, daß man ein Metallsalz eines 4(5)-Nitroimidazols der Formel:

mit einem Chlorid der Formeis

CH-CH₂

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— σ —

in der R^ , η rind IL, die oben angegebenen Bedeutungen haben, in Gegenwart eines wasserfreien, von Hydroxylgruppen freien organischen Lösungsmittels für das genannte Derivat und bei einer Temperatur von nicht mehr als 15O°C umsetzt und daß man das auf diese Weise erhaltene Derivat aus dem Reaktionsgemisch gewinnt und sodann gegebenenfalls durch Umsetzung mit einer pharmazeutisch annehmbaren Säure in sein Salz überführt.

Beispiele für geeignete organische Lösungsmittel sind Chloroform, Benzol, Toluol, Xylol und Dimethylsulfoxid, wobei Toluol im allgemeinen bevorzugt wird.

Als Metallsalz wird zweckmäßig ein Alkalimetallsalz, vorzugsweise ein Natriumsalz, verwendet.

Die Reaktion wird zweckmäßig bei erhöhter Temperatur und vorzugsweise bei Rückflußtemperatür, jedoch bei einer Temperatur von nicht mehr als 150⁰C durchgeführt. Die Reaktionszeit beträgt vorzugsweise 12 bis 72 h und typischerweise etwa 48 h.

Das Derivat kann aus dem Reaktionsgemisch gewonnen werden, indem man letzteres, gegebenenfalls nach Abkühlen, filtriert, das Lösungsmittel bei unteratmosphärischem Druck aus dem so erhaltenen Filtrat abdestilliert und das Derivat aus dem Destillationsrückstand durch Kühlen und erforderlichenfalls Zugabe eines Ausfällungsmittels und Filtration isoliert. Erforderlichenfalls kann das Derivat durch Destillation im Vakuum weitergereinigt werden. Beispiele für geeignete Ausfällungsmittel sind Äther, wie Äthyl- und Isopropyläther, und Gemische aus Äthylacetat und Ligroin.

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COPY

Das Derivat kann durch Reaktion mit einer pharmazeutisch annehmbaren Säure, wie Oxalsäure, Maleinsäure oder Salzsäure, in sein Salz umgewandelt werden.

Die oben beschriebene allgemeine Herstellungsmethode wird nachstehend anhand der folgenden Herstellungsbeispiele näher erläutert.

Beispiel 1

1 -Methyl-4- f 5- ( 5-nitro-1 -H-imidazol-1 -yl) -propyl 1-piperazin

13*5 g (0,1 Mol) Natriumsalz von 4(5)-Nitroimidazol und 17,6 g (0,1 Mol) 1-Methyl-4-(3-chlorpropyl)-piperazin wurden mit

ti
250 enr wasserfreiem Toluol vermischt und das Gemisch wurde unter Rühren 48 h lang auf Rückfluß temperatur gebracht. Nach dem Abkühlen wurde das Reaktionsgemisch filtriert und das Toluol wurde im Vakuum aus dem Filtrat abgedampft. Es wurde ein öliger Rückstand erhalten, aus dem das gewünschte Reaktionsprodukt durch Zugabe einer geringen Menge von Isopropyläther ausgefällt wurde.

Das Produkt kann durch Destillation weitergereinigt werden. Kp 125 bis 128°C (0,01 MHg); Pp 53 bis 55°Cj Ausbeute

Mikroanalyse (C₁₁H₁ gN,-(	)₂): C	%	7	H %	N	%
berechnet:	52,	15	7	,56	27,	64
gefunden:	51,	85	,34	«27,	62

Die freie Base kann in ihr Salz übergeführt werden. Zu diesem Zweck kann sie beispielsweise in Aceton aufgelöst werden und in Salzform durch Zugabe einer Losung von Salzsäure

in Aceton ausgefällt werden. Das Produkt wird aus Äthanol

umkristallisiert. Pp des Hydro chlor ids: 261 bis 264°C.

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COPY

- ίο -

Beispiel 2

1-Äthyl-4-ί3-(5-nitro-1-H-imidazol-1-vl)-propyl1-piperazin

Die Herstellung erfolgte gemäß Beispiel 1, wobei jedoch 1-lthyl-4-(3-chlorpropyl)-piperazin anstelle von 1-Methyl-4-(3-chlorpropyl)-piperazin verwendet wurde. Fp: 41 bis 46°Cj Ausbeute: 60%.

Mikroanalyse (C₁₂H₂₁K₅O₂): C % E % N % '

berechnet: 53,91 7,91 26,19

gefunden: 53,60 7,54 26,30

Beispiel 3

.-4- ί 3- (5-nitro-1 -H-imidazol-1 -yl) -propyl ]-pi-

perazin

Die Herstellung erfolgte wie im Beispiel 1, wobei jedoch 1-Carbo3cyäthyl-4-(3-chlorpropyl )-piperazin anstelle von 1 -Methyl -4-(3-chlorpropyl)-piperazin verwendet wurde. Fp: öl; Fp des Hydrochlorids: 231 bis 233°C; Ausbeute: 74#.

Mikroanalyse (Dihydrochlorid): C 96 H % K %

(C₁₃H₂₃Cl₂N₅O^) berechnet: 40,63 6,03 18,23

gefunden: 40,81 5,75 18,00

Beispiel 4

1 -Methyl-4-l2_- C5-rnitro-1 -H-imidazol-1 -vl )-äthvl 1-piperazin

Die Herstellung erfolgte wie im Beispiel 1, wobei jedoch 1-Methyl-4-(2-chloräthyl)-piperazin anstelle von 1-Methyl-4-(3-chlorpropyl)-piperazin verwendet wurde.

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copy

Fp: 56 bis 61⁰C; Kp: 134 bis 138⁰C (0,01 mm Hg); Ausbeute:

Mikroanalyse (C₁₀H₁₇N₅O₂): C % H % N % berechnet: 50,19 7,16 29,27

gefunden: 50,04 6,93 29,51

Beispiel 5

1-Carboxväthvl-4-f 2-(5-nitro-1-H-lmidazol-1-vl)-äthvl1-pipe razin

Die Herstellung erfolgte wie im Beispiel 1, wobei jedoch 1 Carboxyäthyl-4-(2-chloräthyl)-piperazin anstelle von 1-Methyl-4-(3-chlorpropyl)-piperazin verwendet wurde. Pp: öl; Fp des Hydro Chlorids: 236 bis 239°C; Ausbeute 66%.

Mikroanalyse (Dihydrochlorid): C % H % N % (C 2H₂₁Cl₂N₅O₄) berechnet: 38,93 5,72 18,92

gefunden: 39,40 5,80 19,07.

Beispiel 6

1-Methvl-4-f5-(2-methvl-5-nitro-1-H-imidazol-1-vl)-propyl1-piperazin

Die Herstellung erfolgte wie im Beispiel 1, wobei jedoch das Hatriumsalz von 2-Methyl-4-(5)-nitroimidazol anstelle des Natriumsalzes von 4(5)-Nitroimidazol verwendet wurde. Fp: 74 bis 76°C; Kp: 171 bis 174°C (0,05 mm Hg); Fp des Hydrochlorids: 226 bis 228°C; Ausbeute: 61%

Mikroanalyse (C₁₂H₂₁N₅O₂): C % H % η % berechnet: 53,91 7,91 26,19

gefunden: 53,70 7,77 26,11

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Beispiel 7

1-Carboxvmethvl-4- ί 3-(2-methvl-5-nitro-1-H-lmidazol-1-vl)-propyl~}-piperazin

Die Herstellung erfolgte wie im Beispiel 1, wobei oedoch in diesem Falle das Natriumsalz von 2-Methyl-4(5)-nitroimidazol und 1 -Carboxyinethyl-4- (3-chlorpropyl)-piperazin verwendet wurden.

Pp: öl; Fp des Hydro Chlorids: 244 bis 248°Cj Ausbeute: 66%.

Mikroanalyse (C₁₃H₂₁N₅O₄): C % E % N % . berechnet: 50,15 6,79 22,49

gefunden: 49,70 6,43 22,01

Beispiel 8

1-Garboxväthvl-4-f5-(2-methvl-5-nitro-1-H-imidazol-1-vl)-propvll-piperazin

Die Herstellung erfolgte wie im Beispiel 1, wobei in diesem Falle jedoch das Natriumsalz von 2-Methyl-4(5)-nitroimidazol und 1-Carboxyäthyl-4-(3-chlorpropyl)-piperazin verwendet wurden.
Fp: öl; Fp des Hydrochlorids: 237 bis 240°C; Ausbeute: 70#.

Mikroanalyse (C₁₄H₂₃N₅O₅): C % E % η % berechnet: 51,67 7,12 21,52

gefunden: 50,33 6,75 21,20

Beispiel 9

1-Methyl-4-f2-(2-methyl-5-nitro-1-H-lmidazol-1-Vl)-äthyl1-piperazin

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COPY

Die Herstellung erfolgte wie im Beispiel 1, wobei jedoch in diesem Falle das Natriumsalz von 2-Methyl-4(5)-nitroimidazol und 1-Methyl-4-(2-chloräthyl)-piperazin verwendet wurden. Fp: 61 bis 64°C; Kp: 170 bis 173°C (0,1 mm Hg); Ausbeute: 5756.

Mikroanalyse (C₁₁H₁₀N₅O₂): C % E % N %

berechnet: 52,15 7,56 27,64

gefunden: 52,32 7,40 27,13

Beispiel 10

1 -Methvl-4- f 5- (2-äthvl-5-nitro-1 -H-imidazol-1 -vl )-propyl 1-piperazin

Die Herstellung erfolgte wie im Beispiel 1, wobei jedoch das Natriumsalz von 2-Äthyl-4(5)-nitroimidazol anstelle des Natriumsalzes von 4(5)-Nitroimidazol verwendet wurde. Fp: 36 bis 42°C; Ausbeute: 5056.

Mikroanalyse (C₁₃H₂₅N₅O₂): C % H % N %

berechnet: 55,49 8,23 24,89

gefunden: 55,60 8,01 24,20

Beispiel 11

1 -Methvl-4- Γ3- C2-phenvl-5-nitro-1 -H-imidazol-1 -vl) -propvl 1-piperazin

Die Herstellung erfolgte wie im Beispiel 1, wobei jedoch das Natriumsalz von 2-Ehenyl-4(5)-nitroimidazol anstelle des Natriumsalzes von 4(5)-Nitroimidazol verwendet wurde.

Fp: Öl? Kp: 196 bis 200⁰C (0,04 mm Hg);

Fp des Hydrochlorids: 226 bis 229°C; Ausbeute: 44$.

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C	%	7	H %	N	%
61,	98	6	,03	21,	26
61,	74	,85	20,	90

- 14 -

Mikroanalyse (C
berechnet:
gefunden*

Beispiel 12

1 -Methvl-4- Γ2- (2-phenvl-5-nitro-1 -H-imidazol-1 -vl) -äthvl 1-piperazin

Die Herstellung erfolgte wie im Beispiel 1, wobei jedoch in diesem Falle das Natriumsalz von 2-Rienyl-4(5)-nitroimidazol und 1-Methyl-(2-chloräthyl)-piperazin verwendet wurden. Fp: öl} Kp: 203 bis 208°C (0,04 mm Hg)} Fp Hydrochlorid: 236 bis 240⁰C} Ausbeute: 40#.

Mikroanalyse (C₁^H	₂₁N₅0₂):	C	93	H %	N	%
berechnet:		60,	83	6,71	22,	20
gefunden:		59,	6,40	22,	22

A) Aktivität in vitro

Bei der Bestimmung der in-vitrο-Aktivität der erfindungsgemäßen Verbindungen wurden verschiedene Mengen der Testsubstanz in ein Kulturmedium eingeführt, das zuvor mit einer vorbestimmten Anzahl von Testkeimen inokuliert worden war.

Nach 48-stundiger Inkubation bei 37°C konnte das Wachstum der Mikroorganismen in der Kulturbrühe bewertet werden. Auf diese Weise wurde die minimale Konzentration (MHK), die das Wachstum der Mikroorganismen in vitro hemmt, bestimmt.

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Trichomonas Vaginalis

Die Üxichomonas-Vaginalis-Materialien wurden vital gehalten, indem sie alle 48 h in ein Trichosel-BBL-Substrat übertragen wurden, das 1596 (Gewicht/Volumen) entaktiviertes Pferdeserum enthielt. Die Zusammensetzung des Trichosel-BBL-Substrats ist beispielsweise in Exp. Biol. and Med., Band 67, Seite 304 (1948) beschrieben.

Die Inokulierung wurde in einer Menge von 596 des Volumens des obigen Substrats durchgeführt, zu dem 5% (Gewicht/Volumen) Pferdeserum gegeben worden waren. Die Bewertung erfolgte makroskopisch, wobei das Vorhandensein oder das Fehlen von lebenden Zellen in dem Kulturmedium beobachtet wurde.

pH-Wert des inokulierten Kulturmediums: 6,0. Ap) Entamoeba Histolvtica

Das Material wurde vital gehalten, indem es alle 48 h bei 37°C in Schrägkulturen übertragen wurde, die ein Biphasenmedium enthielten, welches aus 5 ml koagulierten Pferdeserum und 50 ml Pavlova-Substrat, enthaltend 1556 (Gewicht/Volumen) entaktiviertes Pferdeserum, zusammengesetzt war. Das Pavlova-Substrat wird beispielsweise in Ann. Irop. Med. Parasitology, Band 40, Seite 130 (1946) beschrieben.

Die Messung der MHK-Werte erfolgte in Reagenzgläsern, die 0,5 ml koaguliertes Pferdeserum und die flüssige Phase von Pavlova-Substrat, enthaltend 5% (Gewicht/Volumen) Pferdeserum,· welches zuvor im Verhältnis von etwa 10000 Zellen pro ml Substrat inokuliert worden war, enthielten.

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Die Bewertung erfolgte mikroskopisch, wobei das Vorhandensein oder das Fehlen von lebenden Zellen in dem Kulturmeditim beobachtet wurde.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt. Diese zeigt die in-vitro-Aktivität (MHK) der erfindungsgemäßen Verbindungen gegenüber Trichomonas Vaginalis und Entamoeba Histolytica. Die Werte sind als Mittelwerte (A) angegeben, wobei die jeweiligen Standardfehler (S.F.) aus einer Reihe von 5 Tests jedes Produkts errechnet wurden. Es werden auch die Student-Werte ⁿtⁿ, die sich auf den Vergleich der für die einzelnen Verbindungen erhaltenen Mittelwerte beziehen, und für Metronidazol angegeben.

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Tabelle I

Antitricnomonas- und Antiamöben-Aktivität in vitro, ausgedrückt als minimale Hemmkonzentration (MHK) in Γ/ml KuI-

turbrühe

Verbindung	Substituenten	η	". ^R2	TRICHOMONAS VAGINALIS ISM ; 66/22	E. HISTOLYTICA
Beispiel ι I »2 ⁿ . 3 » 4 _ ■ .5 !· V ¹¹ 7 η 8 « 9 . ^B ' . 10 " -Ii " - 12 Metronidazo Niridazel Tinidazol	^R1	3 3 3 . 2 2 ₃\ 3 . 3 2 • 3 3 2	CH₃ -C₂H₅ -COCC₂H₅ -CH₃ -COOC₂H₅ -CH₃ -COOCH₃ -COOCVH -CH₃ -CH₃ -CH₃ -CH₃	MHK i/ml t- A+ S.E.	MHK.£/ml t A+ S-E.
H H H Η' H -CH₃ -CH₃ -CH₃ -CH₃ "C₂ ¹¹S ι .			6.30+1.37 ^rJJ 5.W1.12 _κι_:ιι 0.56+0.10 J-'' 7.90+1.37 _<0;^- - 2.40+0.70 ^'g¹ ³·²±⁰-⁸² n!s! 2.20+0.85 ®:\|f 0.70+0.13 h'i⁹ 3.40+1.00 ;_:\|3 2.70+0.85 J;]² 5.60+1.28 ^J-J* 8.1+2.10 ,,3-J8 1.30+0.356 1.22+0.411 J!'⁵ 0.66+0.11 h'l¹* — N.S.	51.2+43.1 N.S. 60.1+^14.2 N.S. •53.I+II.5 N.S. 63.1+14.2 N.S. 66.1+16.0 N.S. 22.0+^8.5 H.S. 45.0+11.5 N.S. 40.1+10.8 K.S. 26.0^8.0 N.S. 26.0+10.4 N.S. 39-0+12.6 N.S. 43.0+9.8 N.q. 25.0+10.12 28.0+9.6 N.S. 32.0+_11.5 N.S.
L *

Fußnote: N.S.: nicht signifikant

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Aus den Ergebnissen der Tabelle I wird ersichtlich, daß die untersuchten Verbindungen ihre Antiprotozoen-Aktivität bei sehr niedrigen Konzentrationen ausüben, die ähnlich denjenigen der besser bekannten Arzneimittel sind, die tatsäch-cc lieh in der Humantherapie verwendet werden. Tatsächlich liegen in den meisten Fällen keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen der in-vitro-Antiprotozoen-Aktivität der erfindungsgemäßen Verbindungen und derjenigen der Vergleichsarzneimittel vor.

Im allgemeinen werden die besten Ergebnisse bei R₁ « H, η = 3 und R₂ = CHL oder COOC₂EL erhalten, wobei R₁, η und die oben angegebenen Bedeutungen haben.

B) in-vivo-Aktivltät

Die Aktivität der in den Beispielen beschriebenen Verbindun gen gegen Trichomonas Vaginalis und Entamoeba Histolytica wurde in vivo getestet, um festzustellen, ob die Aktivität, die von diesen Verbindungen in vitro gegen Protozoenkulturen gezeigt wurde, sich auch gegen Versuchsinfektionen in vivo bei Bedingungen zeigt, die (insbesondere beim Versuchs-Leberabszeß) an pathologische Bedingungen herankommen, die in der Humantherapie die Verwendung eines Arzneimittels mit Antiprotozoen-Aktivität erfordern.

B^) Systematische Aktivität in Mäusen, die subkutan mit Trichomonas Vaginalis infiziert worden waren

Weibliche Charles-River-Mäuse mit einem Gewicht von etwa 20 g erhielten subkutan eine Injektion von 1 ml einer physiologischen Kochsalzlösung, die 10 Zellen von Trichomonas Vaginalis (durch Zählen in einer Burker-Kammer ermittelt)

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enthielt. Letztere war von einer 24-h-Kultur in Trichosel-BBL-Substrat, welches "1596 (Gewicht/Volumen) entaktiviertes Pferdeserum enthielt, erhalten worden.

Hierdurch wurden am Ort der Infektion Abszesse entwickelt, die nach außen aufbersten können und dabei die Haut durchstoßen.

Zur Bestimmung der Aktivität des Produkts wurden Gruppen von 10 Tieren pro Testdosis verwendet. Am 7. Tag wurde das Vorhandensein oder Fehlen von Abszessen (ausgedrückt als alles oder nichts) bestimmt. Die Verbindungen wurden oral gelöst oder in Suspension in Wasser im Verlauf von 5 Tagen zweimal täglich verabreicht, wobei die Behandlung 30 min nach der Infektion begonnen wurde.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt. Diese gibt die ED_QZj^Werte in mg/kg für die orale Verabreichung, d.h. die Dosis des Arzneimittels an, die dazu imstande ist, die Bildung einer Infektion bei 8496 der infizierten Tiere zu verhindern. Die angegebenen Werte für ED34 wurden aus der Regressionslinie errechnet, die aus den Ergebnissen einer Versuchsreihe erhalten worden war. Jede Verbindung wurde mindestens 5 Gruppen von 10 Tieren in im allgemeinen unterschiedlichen Dosen verabreicht. Es wird auch ein Index der relativen Aktivität, d.h. der Aktivität der erfindungsgemäßen Verbindungen im Vergleich zu der Aktivität von Metroindazol, angegeben.

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Tabelle II

Anti-Trichomonas-Aktivität bei Mäusen (orale Verabreichung subkutane Versuchsinfektion)

Verbindung

Anzahl der verwendeten Tiere

ED	6	(S)	Index der relativen
		(NS)	Aktivität
		(S)	(Metronidazols
		(NS)	* Verbindungen'
		(S)	berechnet auf EDg»
69		(NS)	0,41
66_:	(S)	0,43
170,	(NS)	0,16
77,	(NS)	0,37
41,	(S)	0,69
150,	(NS)	0,19
6O₁	0,47
30,	0,93
48,	0,59
	1
of	0,45



,4
,0
,5
,5
,2
,2
,5
,7
,0
28^7
62,

Beispiel 1
Beispiel 2
Beispiel 3
Beispiel 4
Beispiel 6
Beispiel 8
Beispiel 9
Beispiel 10
Beispiel 11
Metronidazol
Nimorazol

90 50

100 50 80 50 50 50 50

120 50

Fußnote: S (signifikant), wenn der Korrelationskoeffizient (p), relativ zu der errechneten Regressionslinie, weniger als 0,05 ist.

N.S. (nicht signifikant), wenn der Koeffizient der Korrelation höher als 0,05 ist.

Aus der Tabelle II wird ersichtlich, daß die neuen erfindungsgemäßen Verbindungen mehr oder weniger den gleichen Aktivitätsgrad haben als die zum Vergleich verwendeten bekannten Verbindungen. Bei mehreren Verbindungen, beispielsweise den Verbindungen der Beispiele 3 und 8, die in vitro sehr stark aktiv sind, ist die Aktivität vermindert, was dahingehend ausgelegt werden kann, daß diese Verminderung

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COPY

auf eine schlechte periphere Absorption zurückzuführen ist, welche ein Vorurteil gegenüber der Verwendung bei diesem Versuchstyp vermitteln würde.

Bp) Svstemische Aktivität auf Leberabszeß von Entamoeba Histolvtica beim Hamster

Goldhamster des Stamms RRL-805 mit einem Gewicht von etwa 50 g wurden verwendet. Nach der Laparatomie wurden 0,05 ml einer Amöbensuspension (Zelldichte etwa 10 Amöben/ml) in den rechten Leberlappen injiziert. Auf der Leber entwickelten sich Abszesse, deren durchschnittliches Gewicht bestimmt wurde, nachdem die Tiere 72 h nach der Injektion getötet worden waren.

Die Testarzneimittel wurden oral zweimal täglich über 4 Tage verabreicht, wobei die Behandlung am Tag vor der Infektion begonnen wurde.

Die Bewertung erfolgte, indem das mittlere Gewicht der Leberabszesse, die sich in der Gruppe von Tieren, welche mit dem Arzneimittel behandelt worden waren, entwickelt hatten, mit demjenigen einer Kontrollgruppe verglichen wurde.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt. Diese gibt die in mg/kg ausgedrückten EDg^-Werte bei oraler Verabreichung wieder, d.h. die Dosis des Arzneimittels, die dazu imstande ist, das Gewicht der Abszesse im Vergleich zu den Kontrollen um Sk% zu vermindern.

Die erhaltenen Werte wurden aus der Regressionslinie berechnet, die aus den Ergebnissen einer Versuchsreihe erhalten worden war. Jede Verbindung wurde mindestens 5 Gruppen von

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COPY

6 Tieren mit im allgemeinen unterschiedlichen Dosen verabreicht. Ein Index der relativen Aktivität der Verbindungen im Vergleich zu derjenigen von Metronidazol wird gleichfalls angegeben.

Tabelle III

Antiamöben-Aktivität beim Hamster (orale Verabreichung -

Versuchsinfektion in der Leber)

Verbindung	Anzahl der verwende ten Tiere	^84	(S)	Index der relativen Aktivität /Metronidazol\ * Verbindungen' berechnet auf ED34
Beispiel 1	36	86,3	(NS)	1,2
Beispiel 3	30	84,7	(NS)	1,2
Beispiel 4	30	107,7	(S)	1
Beispiel 6	42	54,2	(S)	2
Beispiel 8	36	75,5	(NS)	1,4
Beispiel 9	30	77,1	(S)	1,4
Beispiel 11	30	130,3	(S)	0,8
Metronidazol	48	108,0	(NS)	1
Nimorazol	30	132,9	(NS)	0,8
Tinidazol	30	98,0	1,1

S = signifikant

NS = nicht signifikant

(vgl. die unter Tabelle II angegebene Fußnote)

Aus Tabelle III wird ersichtlich, daß die Verbindung des Beispiels 6 die größte Aktivität bei diesem Test hat, der nicht leicht durchzuführen oder zu reproduzieren ist (die erhaltenen Korrelationskoeffizienten sind nicht immer ver-

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läßlich). Die Ergebnisse zeigen weiterhin, daß die Verbindung des Beispiels 6 etwa die doppelte Aktivität von Metronidazol hat, wobei andere Verbindungen gemäß der Erfindung ebenfalls aktiver sind als die Kontrollverbindungen.

Toxizität

Die akute orale Toxizität der erfindungsgemäßen Verbindungen wurde ebenfalls bei Mäusen bestimmt und mit derjenigen von anderen Nitroimidazolverbindungen verglichen, die zuvor als Kontrollstandard verwendet worden waren.

Für jede getestete Dosis wurde die Substanz oral an Gruppen von 10 weiblichen CF«.-Mäusen mit einem mittleren Gewicht von etwa 20 g in einer wäßrigen Suspension, die 10% Gummi arabicum enthielt, verabreicht, wobei das verabreichte Volumen 1 ml/100 g Körpergewicht betrug. Die LD,-0-Werte wurden bestimmt, d.h. diejenigen Dosen, ausgedrückt in mg/kg Körpergewicht, die den Tod von 50% der behandelten Tiere innerhalb von 14 Tagen nach Verabreichung hervorrufen.

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!Tabelle IV

Akute orale Toxizität bei Mäusen, ausgedrückt als

mg/kg

Verbindung 50

Beispiel 1 810

Beispiel 2 900

Beispiel 3 2430

Beispiel 4 880

Beispiel 5 2310

Beispiel 6 1630

Beispiel 7 2420

Beispiel 8 2630

Beispiel 9 1700

Beispiel 10 1960

Beispiel 11 1680

Beispiel 12 3320

Metronidazol 4300*

Nimorazol 3180* (Ratte)

Tinidazol 3600*

*: Werte aus der Literatur

Aus Tabelle IV wird ersichtlich, daß die untersuchten Sub stanzen im allgemeinen eine akute orale Toxizität haben, die größer ist als diejenige der gewählten Vergleichsverbindungen, daß diese Toxizität jedoch relativ niedrig und von keiner praktischen Wichtigkeit ist, wenn man die für die Humantherapie vorgesehenen Dosen in Betracht zieht.

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Mutagene Natur Mutagenesetest mit Stoffwechselaktivierung auf Histidin-(-)- Stämme von Salmonella Tvphimurium nach der Arnes-Methode

Die Fähigkeit der Umkehrung der Histidin-(-)-Mutation, die für den TA-100-Stamm eigentümlich ist, wurde gemessen, wobei dieser Stamm für das chemotherapeutische Screening empfohlen wird, weil er einen Resistenzfaktor R hat. TA 100 ist ein Träger einer Mutation, die durch die Substitution eines Paars von Basen bewirkt wird. Die verwendete Methode wird von Arnes et al. (Mutation Res. ^l 0975), 347 bis 364) beschrieben.

Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengestellt, die den maximalen Wert von Umkehrungen bzw. Revertanten pro erhaltener Platte für die verschiedenen getesteten Konzentrationen angibt (Bereich 15,62 bis 1000 η g/Platte). Dies ist ein Wert, der eine gute Diskriminierung zwischen dem Versuchswert und dem Hintergrund der Kontrolle (der etwa 100 Umkehrungen bzw. Revertanten pro Platte ist) gestattet.

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Tabelle V

Mutagene Aktivität beim Arnes-Test in vitro auf Salmonella

Typhimurium TA 100

Verbindung	Revertanten/Platte (maximaler Wert)	Index der relativen muta- genen Aktivität (Verbin- dung/Metronidazol)
Beispiel 1	780	0,17
Beispiel 3	1400	0,31
Beispiel 4	780	0,17
Beispiel 6	510	0,11
Beispiel 8	1140	0,25
Beispiel 9	460	0,10
Beispiel 12	750	0,16
Metroindazol	4500	1
Tinidazol	4000	0,9

Aus der Tabelle V wird ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Nitroimidazolderivate eine sehr niedrige mutagene Aktivität haben, die in mehreren Fällen nur geringfügig größer ist als die Hintergrundaktivität der Kontrollproben. In jedem Falle ist sie drei- bis zehnmal niedriger als diejenige von Metronidazol, d.h. eines Arzneimittels, das als Mittel der Wahl bei der Behandlung von Protozoen-Infektionen (von Amöben und Trichomonaden) verwendet wird. Diese Tatsache ist möglicherweise im Hinblick auf die unbekannte Korrelation zwischen mutagener Aktivität und karzinogener Aktivität von äußerster Wichtigkeit.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können mit Vorteil in der Humantherapie im Gemisch mit pharmazeutisch zulässigen Trägern oder Verdünnungsmitteln verwendet werden.

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So können beispielsweise gegen Vaginitis und Urethritis, die auf Trichomonas Vaginalis zurückzuführen sind, oder gegen Amöbenruhr oder Amöben-Leberabszeß die erfindungsgemäßen Verbindungen, vorzugsweise 1-Methyl-4-[3-(2-methyl-5-nitro-1-H-imidazol-1-yl)-propyl]-piperazin (Beispiel 6), 1-Methyl-4-[3-(5-nitro-1 -H-imidazol-1 -yl) -propyl ]piperazin (Beispiel 1) und 1-Carboxyäthyl-4-[5-nitro-1-H-imidazol-1-yl)-propyl j-piperazin (Beispiel 3), mit Vorteil oral in Form! von Tabletten oder Kapseln, die 100 bis 500 mg der Verbindun enthalten, bis zu einer maximalen Verabreichung von 2000 mg pro Tag und über einen Zeitraum von bis zu zwei Wochen in schwierigeren Fällen verabreicht werden. Bei weniger schweren Fällen kann eine ein- oder zweitägige Therapie ausreichend sein. Bei schwierigeren Fällen von Vagini tis und Urethritis kann zusätzlich zu der allgemeinen Behandlung auch eine lokale Behandlung durch Verabreichung von Vaginalsuppositorien durchgeführt werden, wobei die oben angegebene Dosierung beibehalten wird.

Ende der Beschreibung.

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Claims

PATENTANWÄLTE DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER · DR.-ING. ANNEKÄTE WEISERT DIPL.-ING. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMGARDSTRASSE 15 ■ D-8OOO MÜNCHEN 71 -TELEFON Ο89/7Θ 7O 77-7Θ 7O 78 · TELEX O5-2121B6 kpatd TELEGRAMM KRAUSPATENT 2179 WK/rm ROTTA RESEARCH LABORATORIUM S.p.A. San Pruttuoso di Monza (Milan), Italien 5-Nitroimidazolderivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende Antiprotozoen-Mittel Patentansprüche

1.) 5-Nitroimidazolderivate der allgemeinen Formel:

-N

(CH₂) -N<^

in der R-, für Wasserstoff, Methyl, Äthyl oder Phenyl steht, η den Wert 2 oder 3 hat und R₂ für Methyl, Äthyl, Carboxy-

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methyl oder Carboxyäthyl steht, sowohl in freier Form als auch in Form eines Salzes mit einer pharmazeutisch annehmbaren Säure.

2. Derivate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Säure aus der Gruppe Oxalsäure, Maleinsäure und Salzsäure ausgewählt ist.

3. 1-Methyl-4-[3-2-(methyl-5-nitro-1-H-imidazol-1-yl)-propyl]-piperazin.

4. 1-Methyl-4-[3-(5-nitro-1-H-imidazol-1-yl)-propyl]-piperazin.

5. 1-Carboxyäthyl-4-[3-(5-nitro-1-H-imidazol-1-yl)-propyl]-piperazin.

6. Verfahren zur Herstellung von 5-Nitroimidazolderivaten mit Antiprotozoen-Aktiv!tat der allgemeinen Formel:

S ²

-CH

in der R₁ für Wasserstoff, Methyl, Äthyl oder Phenyl steht, η den Wert 2 oder 3 hat und R₂ für Methyl, Äthyl, Carboxymethyl oder Carboxyäthyl steht, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Metallsalz eines 4(5)-Nitro-

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imidazols der Formel:

mit einem Chlorid der Formel:

CH₂-CH.

Ct- (CH₂J_n-N/ /

-CH — CH

in der R^ , η und R₂ die oben angegebenen Bedeutungen haben, in Gegenwart eines wasserfreien, von Hydroxylgruppen freien organischen Lösungsmittels für das genannte Derivat und bei einer Temperatur von nicht mehr als 150⁰C umsetzt und daß man das auf diese Weise erhaltene Derivat aus dem Reaktionsgemisch gewinnt und sodann gegebenenfalls durch Umsetzung mit einer pharmazeutisch annehmbaren Säure in sein Salz überführt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Lösungsmittel aus der Gruppe Chloroform, Benzol, Toluol, Xylol und Dimethylsulfoxid auswählt.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Losungsmittel Toluol verwendet.

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9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß man die Reaktion bei Rückfluß temperatur vornimmt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion über einen Zeitraum von 12 bis 72 h vornimmt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß man als Metallsalz ein Alkalimetallsalz verwendet.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß man als Metallsalz ein Natriumsalz verwendet.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß man das Derivat aus dem Reaktionsgemisch in der Weise gewinnt, daß man gegebenenfalls nach Abkühlen das Reaktionsgemisch filtriert, das Lösungsmittel bei unteratmosphärischem Druck aus dem so erhaltenen Filtrat abdestilliert und das Derivat aus dem Destillationsrückstand durch Abkühlen und erforderlichenfalls Zugabe eines Ausfällungsmittels und Filtration isoliert.

14. Verfahren nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß man das Ausfällungsmittel aus der Gruppe Äthyl- und Isopropyläther und Gemische von Äthylacetat und Ligroin auswählt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet , daß man die Säure aus der Gruppe Oxalsäure, Maleinsäure und Salzsäure auswählt.

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16. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß man als Derivat 1-Methyl-4_ [3_ (2-methyl-5-nitro-1 -H-imidazol-1 -yl) -propyl ]-piperazin herstellt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß man als Derivat 1-Methyl-4-[3-(5-nitro-1-H-imidazol-1-yl)-propyl]-piperazin herstellt.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß man als Derivat 1-Carboxyäthyl-4-C3-(5-nitro-1-H-imidazol-1-yl)-propyl]-piperazin herstellt.

19. Antiprotozoen-Mittel, dadurch gekennzeichnet, daß es als Wirkstoff wenigstens eine Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 enthält.

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