DE2937532A1

DE2937532A1 - Hydroxamsaeureverbindungen, verfahren zu ihrer herstellung und diese verbindungen enthaltende arzneimittel

Info

Publication number: DE2937532A1
Application number: DE19792937532
Authority: DE
Inventors: Jun-Ichi Hase; Tamotsu Kanazawa; Kyoichi Kobashi; Keiichi Munakata; Masaru Satoh; Satoru Tanaka
Original assignee: Eisai Co Ltd; Seikaken KK
Current assignee: Eisai Co Ltd; Seikaken KK
Priority date: 1978-09-18
Filing date: 1979-09-17
Publication date: 1980-03-27
Also published as: BE878836A; IT1123725B; GB2033378A; CH643814A5; SE7907689L; US4256765A; IT7925802A0; ES484210A0; CA1119616A; JPS6029701B2; ES8100249A1; FR2436134B1; JPS5540628A; NL7906914A; PH15481A; FR2436134A1; GB2033378B

Description

Die Erfindung betrifft neue Hydroxamsäureverbindungen der
allgemeinen Formel

R₁ - CONHCH₂CONHOh (I)

in der R₁ ein Alkylrest mit 4 bis 11 Kohlenstoffatomen ist,
und deren pharmakologisch verträgliche Salze. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen und Arzneimittel, die diese Verbindungen oder ihre Salze
als Wirkstoffe enthalten und sich zur Behandlung der Urolithiasis und der auf der Infektion durch Urease-produzierende Bakterien beruhenden Pyelonephritis eignen.

In der allgemeinen Formel I ist R₁ ein geradkettiger, verzweigter oder cyclischer Alkylrest mit 4 bis 11 Kohlenstoffatomen, z.B. Isobutyl, 1-Methylpropyl, tert.-Butyl, n-Pentyl,
1-Xthylpropyl, Isoamyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl, n-Nonyl,
n-Decyl, n-Undecyl, Cyclohexyl, Cyclohexylmethyl, Cyclohexyläthyl oder Adamantyl.

Spezielle Beispiele für erfindungsgemäße Verbindungen sind:
N-(Pivaloyl)-glycinohydroxamsäure

CH-. - C - CONHCh₀CONHOH CH₃

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N-(2-Äthy1-n-butyloy1)-glycinohydroxamsäure CH₃ -

CH₃ -

CH - CONHCH₀CONHOh

N-(DL-2-Methy1-n-butyloy1)-glycinohydroxamsäure

CH^CH-CH - CONHCH₀CONHOh CH₃

N-(n-Decanoyl)-glycinohydroxamsäure CH,(CH₀)_QC0NHCH_oC0NH0H

N-(n-Caproyl)-glycinohydroxamsäure

CH₃(CH₂)₄ CONHCH₂CONHOh

N-(Isovaleryl)-glycinohydroxamsäure

. CHCH₂CONHCH₂CONHOh CH₃

N-(Cyclohexy!carbonyl)-glycinohydroxamsäure O-

CONHCH₂CONHOh

N-(α-Cyclohexy!acetyl)-glycinohydroxamsäure

o-

CH₂CONHCH₂CONHOh

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N-(ß-Cyclohexylpropionyl)-glycinohydroxamsäure o-

CH₂CH₂CONHCH₂CONHOh

N-(Isocaproyl)-glycinohydroxamsäure

CHCH₀CH₀CONHCH₀CONHOh

^{2 2} 2

^CH3

N-(n-Dodecanoyl)-glycinohydroxamsäure CH₃(CH₂)₁₀ -CONHCh₂CONHOH

N-(n-Nonanoyl)-glycinohydroxamsäure CH₃(CH₂)₇CONHCH₂CONHOH

N-(n-Octanoyl)-glycinohydroxamsäure CH₃(CH₂)₆CONHCH₂CONHOH

N-(n-Heptanoyl)-glycinohydroxamsäure CH₃(CH₂)₅CONHCH₂CONHOH

Spezielle Beispiele für pharmakologisch verträgliche Salze der Verbindungen der Formel I sind anorganische Salze, z.B. die Salze von Natrium, Kalium, Magnesium, Calcium oder Aluminium, und organische Salze, z.B. die Salze mit Piperidin, Morpholin, Dimethylamin oder Diäthylamin.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen I werden gewöhnlich nach folgendem Reaktionsschema hergestellt:

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R₁ - CONHCH₂COOr₂ + NH₂OH »

(II)

R₁ - CONHCH₂CONHOh + R₂OH (D

wobei R₁ die vorstehende Bedeutung hat und R₂ ein niederer Alkylrest ist. Die gewünschten Verbindungen (I) werden dadurch erhalten, daß man einen Alkylester eines N-Acylglycins der Formel II mit Hydroxylamin in Gegenwart einer Alkalibase umsetzt. Die Reaktion wird üblicherweise in einem Lösungsmittel durchgeführt, z.B. einem niederen Alkohol, wie Methanol, Äthanol, Propanol oder Isopropanol, in reiner Form oder im Gemisch mit Wasser. Das Reaktionssystem enthält gewöhnlich eine Alkalibase, z.B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat oder Kaliumhydrogencarbonat.

Die erfindungsgemäß hergestellten Hydroxamsäureverbindungen (I) und ihre pharmakologisch verträglichen Salze sind neu und wurden bisher nicht in der Literatur beschrieben. Sie stellen wertvolle Arzneistoffe für die Behandlung von Urolithiasis dar,

Die Urolithiasis ist eine der unheilbaren Krankheiten in der jüngeren Urologie, die als Sammelbegriff verschiedene Krankheitsbilder umfaßt, z.B. Nierenbecken-, Kelch-, Ureter-, Blasen- und Prostatasteine.

Bei der Urolithiasis werden Phosphat-, Oxalat-, Harnsäure- und Cystinsteinkrankheiten und dergleichen unterschieden. Oft treten auch Mischformen dieser Steine auf. Der Prozentsatz der Phosphatsteinkrankheiten, einschließlich der Mischformen, wird nach verschiedenen statistischen Untersuchungen auf etwa 40 bis 60 % geschätzt. Die Phosphatsteinkrankheit ist daher zusammen mit der Oxalatsteinkrankheit eine der beiden typischen Steinkrankheiten.

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- 10 Der Phosphatstein entsteht im allgemeinen in folgenden Stufen:

Harnstoff im Urin wird durch ein Urease-erzeugendes Bakterium, wie Proteus mirabilis, das den Harntrakt infiziert, zu Ammoniak zersetzt? durch das Ammoniak wird das Urin alkalisiert/ so daß ein Stein aus einem unlöslichen Phosphat entsteht, z.B. Magnesium-Ammoniumphosphat; vgl. H. Takeuchi et al., "Acta ürol. Jap., Bd. 23 (7) S. 647-541 (1977).

Die auf einer derartigen Infektion des Harnsystems beruhende Phosphatsteinkrankheit wird im Vergleich zu anderen Steinkrankheiten als maligne ürolithiasis betrachtet.

Die typische klinische Behandlung der Phosphatsteinkrankheit besteht derzeit aus zwei Gegenmaßnahmen, nämlich zum einen in der Entfernung des Steins durch chirurgischen Eingriff und zum anderen in der Entfernung des Urease-erzeugenden Bakteriums, wie Proteus mirabilis, durch Verabreichung eines Antibiotikums für das Harnsystem, z.B. Ampicillin. Die chirurgische Behandlung ist jedoch dadurch beschränkt, daß es schwierig ist, den Phosphatstein aufgrund seiner brüchigen und spröden Natur vollständig zu entfernen, so daß es oft zu einer Wiederkehr der Steinkrankheit kommt. Hinsichtlich der Therapie mit Antibiotika für das Harnsystem ist es bekannt, daß die Wirksamkeit derartiger Antibiotika schnell abnimmt. Ein Grund für die abnehmende Wirksamkeit der Antibiotika wird darin gesehen, daß die Bakterien-Clearance aufgrund der Anwesenheit des Phosphatsteins ungenügend ist. Außerdem ist es im Hinblick auf die Entwicklung resistenter Bakterien, die Superinfektion (selektionierte und substituierte Mikroben) und die Nebenwirkungen nicht bevorzugt, Antibiotika in größeren Mengen oder kontinuierlich über längere Zeit zu verabreichen. Derzeit kann die Behandlung der Phosphatsteinkrankheit nicht durch eine Einzelgabe von Antibiotika erfolgen. Aus diesem Grund besteht ein dringendes Bedürfnis für eine dritte Methode zur Behandlung von Phosphatsteinen.

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In jüngerer Zeit wurden unter Berücksichtigung des vorstehenden Mechanismus der Bildung von Phosphatsteinen Hydroxamsäureverbindungen untersucht, die die Zersetzung von Harnstoff im Urin zu Ammoniak unter der Einwirkung von Urease spezifisch hemmen. Bekanntlich entfalten zahlreiche Hydroxamsäureverbindungen eine spezifische und starke Urease-hemmende Wirkung; vgl. K. Kobashi et al., "Biochim. Biophys. Acta", Bd. 65, S. 380-383 (1962); "Biochim, Biophys. Acta", Bd. 227, S. 429-441 (1971). Viele Hydroxamsäureverbindungen werden jedoch in vivo schnell metabolisiert, so daß der Prozentsatz der Harnausscheidung an Hydroxamsäure in unveränderter Form, d.h. der Form, die Urease-heromende Wirkung hat, im allgemeinen sehr niedrig ist, wobei die Rückgewinnung etwa 1 % beträgt; vgl. H. Takeuchi et al., "Acta Urol. Jap., Bd. 23, S. 113-118 (1977);

K. Kobashi et al., "Yakugaku Zasshi" Bd. 93, S. 1564-1572 (1973), Derartige Hydroxamsäureverbindungen werden daher nicht klinisch eingesetzt.

Griffith et al. haben über die vorbeugende Wirkung der Alkalisierung von Urin bei der Ratte und die Behandlung der experimentellen Phosphatsteinkrankheit bei Ratten mit Acetohydroxamsäure berichtet; vgl. D. M. Nuscher, D.M. Griffith et al., "Clinical Research" Bd. 21 (3), S. 607 (1973). Ferner haben Griffith et al. über klinische Urolithiasis-Untersuchungen mit Acetohydroxamsäure berichtet, wobei diese Säure die Ammoniakmenge im Urin verringerte und die Alkalisierung des Urins verhinderte; vgl. D.M. Griffith et al., "The Journal of Urology", Bd. 119, S. 9-15 (1978) .

Es ist klinisch bekannt, daß die auf der Infektion mit Ureaseerzeugenden Bakterien, wie Proteus mirabilis, beruhende Pyolonephritis ernsthaft verläuft, da das bei der Zersetzung von Harnstoff im Urin erzeugte Ammoniak toxisch wirkt; vgl. D. M. Maclaren, "J. Pathol. Bacteriol", Bd. 96, S. 45 (1968); ibid, Bd. 97, S. 43 (1969); D.M. Muscher et al., "The

t)300 13/0881

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Journal of Infectious Disease" Bd. 131, (2), S. 177 (1975). Maclaren hat auch über die Behandlung der experimentellen Pyelonephritis bei Mäusen mit Acetohydroxamsäure berichtet; vgl. D.M. Maclaren "Investigative Urology", Bd. 12 (2), S. 146 (1974).

Andersen hat über die Wirksamkeit von 2-(p-Chlorbenzamid)-acetohydroxamsäure ("Benurestat") bei der experimentellen Phosphatsteinkrankheit bei Ratten berichtet; vgl. J.A. Andersen, "Investigative Urology", Bd. 12 (5), S. 381 (1975).

Unsere weiteren toxikologischen Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß diese beiden Hydroxamsäuren schwere Nachteile hinsichtlich der Sicherheit aufweisen und daher zur Behandlung der Urolithiasis nicht bevorzugt sind. Es hat sich gezeigt, daß diese Hydroxamsäuren im mikrobiellen Test mutagene Aktivität besitzen. Es besteht somit die Möglichkeit einer genetischen Toxizität und Carcinogenität. Klinisch ist zu erwarten, daß diese Art von Medikamenten über längere Zeit kontinuierlich zur Behandlung der Phosphatsteinkrankheit eingesetzt werden, da diese Krankheit besonders unheilbar ist. Da eine relativ große Zahl der Patienten der relativ jungen Altersgruppe von 30 bis 40 Jahren angehört, ist es aus klinischer Sicht problematisch, ein derartiges Medikament, das auf Grund der mutagenen Aktivität die Gefahr einer genetischen Toxizität und Carcinogenität in sich birgt, kontinuierlich über längere Zeit zu verabreichen.

Frühere Untersuchungen der Erfinder über Hydroxamsäureverbindungen mit starker Urease-hemmender Wirkung und hoher Nieren-Clearance haben zu der Entdeckung geführt, daß 2-(p-Methoxybenzamid)-acetohydroxamsäure, 2-(m-Methoxybenzamid)-acetohydroxamsäure, 2-(2-Furoylamino)-acetohydroxamsäure, 2-(m-Acetylaminobenzamid)-acetohydroxamsäure etc. diese beiden Kriterien aufweisen und erfolgversprechende Arzneistoffe für die Urolithiasis sind; vgl. JA-OS 100 435/77, 151 139/77 und 151 158/77 sowie US-PS 4 083 996. Weitere toxikologische

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Untersuchungen haben jedoch gezeigt, daß diese Hydroxamsäureverbindungen ebenfalls mutagene Eigenschaften besitzen und hinsichtlich ihrer Sicherheit bedenklich sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, neue Hydroxarasäureverbindungen und diese Verbindungen enthaltende Arzneimittel bereitzustellen, die sich bei hoher Sicherheit zur Behandlung der Urolithiasis und Pyelonephritis eignen.

Es wurde nun gefunden, daß die erfindungsgemäßen Hydroxamsäureverbindungen (I) äußerst sichere Arzneistoffe zur Behandlung der Urolithiasis mit starker Urease-hemmender Aktivität, starker Hemmwirkung gegenüber der Steinbildung, hohen renalen Clearance-Werten, keinen mutagenen Eigenschaften und der Fähigkeit zur kontinuierlichen Verabfolgung darstellen.

Die erfindungsgemäßen Effekte werden durch die folgenden pharmakologischen Tests näher erläutert.

Es werden folgende Testverbindungen eingesetzt:

Tabelle I Testverbindungen Verbindung A N-(Pivaloyl)-glycinohydroxamsäure

CH, CH₃ - C - CONHCH₂CONHOh

CH₃
Verbindung B N-(2-Xthyl-n-butyloyl)-glycinohydroxamsäure

CH- CONHCh₂CONHOH

CH₃CH₂^

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Verbindung C N-(DL-2-Methyl-n-butyloyl)-glycinohydroxamsäure

CH₃CH₂CH - CONHCH₂CONHOh

I. Verfahren zur Messung der Urease-hemmenden Aktivität und der Harnausscheidung der Testverbindungen bei Ratten

1) Messung der Urease-henunenden Aktivität der Testverbindungen. Urease wird aus Schwertbohnen extrahiert und gereinigt, worauf man nach der Methode von Kobashi et al., Biochim. Biophys. Acta, Bd. 227, S. 429-441 (1971) die molaren Konzentrationen der Testverbindungen bestimmt, die eine 50prozentige Hemmung der Ureaseaktivität (I₅₀) bewirken.

2) Messung der Harnausscheidung bei Ratten Männlichen Ratten vom SD-Stamm mit einem Gewicht von etwa 300 g werden 100 mg/kg der Testverbindungen oral verabreicht, worauf man die innerhalb 24 Stunden ausgeschiedenen Urinproben nach der cross-over-Methode sammelt. Die Menge der im Urin enthaltenen Testverbindungen wird nach der Methode von Kobashi et al., Yakugaku Zasshi, Bd. 93 (12), S. 1564-1572 (1973);

J. Biochem. Bd. 83, S. 287-293 (1973) bestimmt.

3) Ergebnisse

Die Urease-hemmende Aktivität ist in Tabelle II gezeigt:

Tabelle II Untersuchte Gruppe Urease-hemmende Aktivität Urinausscheidung (%)

(1 Gruppe von 7 Ratten) ¹So ^(M) (Mittelwert ₊S.A.)

Verbindung A 4,38 χ ίο"⁶ 14,6 +_ 1,82 Verbindung B 0,79 χ lo"⁶ 5,37 H₁ 0,852 Verbindung C 1,29 χ ίο"⁶ 9,25 + 2,16

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Die Ergebnisse zeigen, daß alle Testverbindungen starke Urease-hemmende Aktivität besitzen. Außerdem beträgt die Urinausscheidung dieser Verbindungen 5 bis 15 %, d.h. die Rückgewinnung ist weit höher als bei gewöhnlicher Hydroxamsäure.

II. Hemmwirkung der Testverbindungen gegenüber der Alkalisierung von Urin und der Steinbildung

1) Verfahren

18 ml normales menschliches Urin werden mit der jeweiligen Testverbindung versetzt, um Testlösungen mit einer Endkonzentra-

-3 -4

tion von 10 M bzw. 2 χ 10 M herzustellen. Andererseits werden zur Herstellung einer Vergleichslösung 18 ml normales menschliches Urin mit destilliertem Wasser anstelle der Testverbindung versetzt. Die Lösung wird mit lebensfähigem Proteus mirabilis (OM-1) beimpft, um eine Zellsuspension von 2,75 χ Zellen/ml herzustellen, und bei 37⁰C bebrütet. Vor der Beimpfung und 8 Stunden nach der Beimpfung wird der pH-Wert der Lösung gemessen. Die Hemmung der Steinbildung wird durch Messen des Gewichts der entstandenen Steine berechnet.

2) Ergebnisse

Die bei der Bestimmung der Hemmwirkung der Testverbindungen auf die Alkalisierung von Urin erzielten Ergebnisse sind in Tabelle III genannt.

	Tabelle	III	+_ S.A.)	,69	_+ O,OO7
Untersuchte Gruppe	Konzentration der Testver bindung		O Stunden nach der Beimpfung	,33	+_ 0,09
(1 Gruppe vpn 3 Ratten)	0		8	,41	+_ O,OO7
kein Zusatz	1O~³M		7	.14	jl· 0,01
Verbindung A	2 χ lo"⁴M	pH-Wert (Mittelwert	8	,24	+ O,O4
	1O~³M	vor der Beimpfung	6
Verbindung B	2 χ 1O~⁴M	6,31 j	7
	6,37 j
6,34 π
6,36 _:
6,32 -
κ Ο,ΟΟ7
κ 0,003
^ Ο,ΟΟ7
ν Ο,ΟΟ7
ν Ο,ΟΟΟ

03001 3/OÖÖf

Die bei der Messung der Hemmwirkung der Testverbindungen auf die Steinbildung im Urin erzielten Ergebnisse sind in der
Tabelle IV genannt.

Untersuchte Gruppe

Tabelle IV

Konzentration der Testverbindung

Hemmung der Steinbildung (%)* (Mittelwert + S.A.)

(1 Gruppe von 3 Ratten)	10~³M	8 Stunden nach der Beimpfung
Verbindung A	2 χ 10~⁴M	82,0 + 0,2
	10~³M	50,O + 5,2
Verbindung B	2 χ lo"⁴M	95,7 jf 0,0
	Gewicht der in der Gruppe gebildeten Steine, die keine Testverbindung enthält	93,7 jf 1,6
*) Hemmung der Steinbildung =	Gewicht der in der Gruppe gebildeten Steine, die eine Testverbindung enthält ,„ χ 100

Gewicht der in der Gruppe gebildeten Steine,
die keine Testverbindung enthält

Wie die Tabellen III und IV zeigen, hemmen die Verbindungen A und B die Alkalisierung von Urin und die Steinbildung im Urin, die durch Beimpfen von normalen menschlichen Urinproben mit
Proteus mirabilis (OM-1) hervorgerufen wurden.

III. Akute Toxizität (LD₅₀)

1. Verfahren

Die Testverbindungen werden männlichen SD-Ratten mit einem Gewicht von etwa 270 g und weiblichen SD-Ratten mit einem Gewicht von etwa 170 g oral verabreicht.

2. Ergebnisse

Die Meßergebnisse sind in Tabelle V genannt.

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Tabelle V

Untersuchte Gruppe
(jeweils 1 Gruppe von
8 männlichen bzw. weibliehen Ratten)

Verbindung A > 9 000

Verbindung B > 9 000

Verbindung C > 9 0OO

Aus Tabelle V ist ersichtlich, daß die akuten Toxizitäten der Verbindungen A, B und C sehr niedrig sind und sie daher hohe Sicherheit besitzen.

IV. Akute Toxizität (Bemerkungen zur Urinuntersuchung

1) Verfahren

Weiblichen SD-Ratten mit einem Gewicht von etwa 200 g werden 1000 mg/kg der Testverbindungen oral verabreicht. Die innerhalb 0 bis 6 Stunden bzw. 6 bis 24 Stunden nach der oralen Verabreichung ausgeschiedenen Urinproben werden aufgefangen und untersucht.

a) Protein, Glucose, Ketonkörper und Blutspuren im Urin werden mit einem Labstix-Teststreifen (von der Miles Sankyo, Company, Japan) bestimmt.

b) Bilirubin wird mit einem Ictostix-Teststreifen (von der Miles Sankyo Company, Japan) bestimmt.

c) Urobilinogen wird mit einem Urobilistix-Teststreifen (von der Miles Sankyo Company, Japan) bestimmt.

2) Ergebnisse

Die Meßergebnisse sind in Tabelle VI genannt.

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	Zeit nach der Verab reichung (Std.)	Test- Verbindung	Anzahl der Ratten	Protein - ♦ + ♦+ +++	Tabelle	5	VI	Blut	Bilirubin - + ++	Urobilinogen - ■♦■ ++	I
	0-6	keine	5	5	Glucose	5	Keton- körper	5	5	5	CO I
		Verbindung A	5	5	5	5	5	5	5
		Verbindung B	5	5		5	5	5	5
e» Ca»					5	5
001	6-24	keine	5	5	5		5	5	5
Ca» O		Verbindung A	5	5	5	5	5	5	5
co <*> 0		Verbindung B	5	1 4	5	5	5	5
				5

cn W N)

Aus Tabelle VI ist ersichtlich, daß die Urinuntersuchung bei den Verbindungen A und B keine anormalen Ergebnisse liefert und keine Nierentoxizität zu beobachten ist. Die erfindungsgemäßen Verbindungen besitzen somit auch in dieser Hinsicht hohe Sicherheit.

V. Mutationstest

1) Verfahren

Das Mutagenitäts-Screening erfolgt nach dem Test von B.N. Ames et al., Proc: Natl. Acad. Sei. U.S.A., Bd. 72, S. bis 983 (1975), der heutzutage weltweit zum Nachweis der Mutagenität eingesetzt wird.

Unter Verwendung des Stammes Salmonella typhimurium TA-98 und TA-100 als Testbakterien wird die mutagene Aktivität der Testverbindungen unter Behandlung mit S-9 (9 000 χ g überstehende Fraktion des mit PCB induzierten Rattenleberhomogenats) bzw. ohne Behandlung mit S-9 untersucht. Die untersuchte Konzentration der Testverbindungen beträgt bis zu 40 000 μg/ml. Als Lösungsmittel wird Dimethylsulfoxid (DMSO) verwendet.

Das Untersuchungsergebnis wird als positiv bewertet, wenn die Zahl der Rückmutationskolonie doppelt so groß ist wie die der Kontrollgruppe und eine positive Korrelation zwischen der Dosis und der mutagenen Aktivität der Testverbindung beobachtet wird.

2) Ergebnisse

Die Ergebnisse sind in Tabelle VII genannt.

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Tabelle VII

Testverbinduna Salmonella typhimurium Salmonella Typhimurium

2- TA - 98 TA - IQO

keine Zu- Zugabe keine Zu- Zugabe gäbe von von S-9 gäbe von von S-9 S-9 S-9

Verbindung A "■ "" ** ·

Verbindung B »·»····

Verbindung C <■··«·

CII_x ( CU₂) _eCOmiCH₂CONHOH CH j ( Cn₂) J₀COIiHCH₂CONHOH

£||3^ CHCH₂CONHCH₂CONHOh £> -CH₂CONHCH₂COKHOh

-CH-CCl 2 2

CHiO- f% -CONHCh₂COIIHCB

j2>-C0NHCH₂C0NH0H CHzO

Q -CONHCH₂CONHCh

NHCOCH3

-^ -COmICH₂COKHCH*

Anm.: (+) bedeutet ein positives, (-) ein negatives Ergebnis bei der Prüfung der mutagenen Aktivität.

* Benurestat ** Acetohydroxamsäure

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Aus Tabelle VII geht hervor, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen keine mutagene Aktivität zeigen. Dagegen wird bei allen Vergleichsverbindungen eine mutagene Aktivität beobachtet, so daß zu befürchten ist, daß diese möglicherweise genetische Toxizität und Carcinogenität besitzen.

Die Ergebnisse der vorstehenden pharmakologischen Tests beweisen, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen starke Urease-hemmende Aktivität und eine Urinausscheidung von bis zu 5 bis 15 % aufweisen und daher ausgezeichnete Hemmwirkung auf die Steinbildung ausüben. Außerdem ist von großer Bedeutung, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen keine mutagene Aktivität zeigen und daher große Sicherheit besitzen, während zahlreiche bekannte Hydroxamverbindungen, wie Acetohydroxamsäure oder Benurestat [2-(p-chlorbenzamid)-acetohydroxamsäure], mutagene Aktivität besitzen, wie aus Tabelle VII hervorgeht. Da die Urolithiasis eine unheilbare Krankheit ist, muß die Verabfolgung kontinuierlich über lange Zeit erfolgen. Außerdem ist im Hinblick auf die Tatsache, daß die Verbindungen an vergleichsweise junge Patienten im Alter von 30 bis 40 Jahren verabreicht werden, der vorstehende Punkt von besonderer Bedeutung. Angesichts der Tatsache, daß alle bekannten Hydroxamsäureverbindungen, wie Acetohydroxamsäure, Benurestat etc. die in Tabelle VII genannt sind, mutagene Aktivität besitzen, stellen sie bei der klinischen Anwendung ein großes Sicherheitsproblem dar, wenn sie über längere Zeit als Medikamente verabreicht werden.

Da andererseits die erfindungsgemäßen Verbindungen keine derartige mutagene Aktivität zeigen, sind sie in klinischer Hinsicht wertvolle Arzneistoffe zur Behandlung der Urolithiasis. Die erfindungsgemäßen Verbindungen können sowohl als Monopräparate als auch in Kombination mit anderen Antibiotika für die Harnwege eingesetzt werden, z.B. Ampicillin, Sulfamethoxazol, Sulphinemezol, Sulfamethopyradin und Nitrofurantoin.

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Es ist ferner bekannt, daß die auf der Infektion durch Ureaseerzeugende Bakterien, wie Proteus mirabilis, beruhende Pyelonephritis aufgrund der Toxizität des Ammoniaks, der bei der Zersetzung von Harnstoff im Urin entsteht, ernsthaft verlaufen kann. Die erfindungsgemäßen Verbindungen eignen sich ebenfalls als Arzneistoffe zur Behandlung dieser Art von Pyelonephritis. Auch in diesem Fall können sie zusammen mit den vorstehend genannten Harnweg-Antibiotika eingesetzt werden.

Zur Behandlung der Urolithiasis und Pyelonephritis werden die erfindungsgemäßen Verbindungen oral oder parenteral, z.B. durch intramuskuläre, subkutane oder intravenöse Injektion oder als Suppositorium, verabfolgt. Obwohl die Dosierung in Abhängigkeit von den Krankheitssymptomen variiert, beträgt sie beim Erwachsenen gewöhnlich 20 bis 3 000 mg, vorzugsweise 5OO bis 1500 mg/Tag.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auf herkömmliche Weise zu verschiedenen Formulierungen konfektioniert werden, z.B. Tabletten, Granulaten, Pulvern, Kapseln, Injektionsflüssigkeiten oder Suppositorien.

Im Falle der Herstellung von festen oralen Präparaten wird der Wirkstoff mit Excipienten und gegebenenfalls Bindemitteln, Zerfallsbeschleunigern, Gleitmitteln, Färbemitteln, Geschmacksund Geruchskorrigentien, versetzt und zu Tabletten, überzogenen Tabletten, Granulat, Pulver, Kapseln oder dergl. gepreßt.

Als Excipienten eignen sich z.B. Lactose, Maisstärke, Saccharose, Glucose, Sorbit und kristalline Cellulose. Als Bindemittel eignen sich z.B. Polyvinylalkohol, Polyvinyläther, Äthylcellulose, Methylcellulose, Gummi arabicum, Traganthgummi, Gelatine, Schellack, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylstärke, Polyvinylpyrrolidon, Saccharose und Sorbit. Beispiele für geeignete .Zerfallsbeschleuniger sind Stärke, Agar-Agar, Gelatinepulver, kristalline Cellulose, Calciumcar-

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bonat, Natriumhydrogencarbonat, Calciumsuccinat, Dextrin und Pectin. Als Gleitmittel eignen sich z.B. Magnesiumstearat, Talcum, Polyäthylenglykol, Siliciumdioxid und gehärtete Pflanzenöle. Als Färbemittel können die für Arzneimittel geeigneten Substanzen verwendet werden. Beispiele für geeignete Geschmacks- und Geruchskorrigentien sind Kakaopulver, Menthol, aromatische Pulver, Pfefferminzöl, Borneol und Zimtpulver.

Die Tabletten und Granulate können gegebenenfalls überzogen werden, z.B. mit Zucker- oder Gelatineüberzügen.

Im Falle der Herstellung von flüssigen Präparaten für die orale Verabreichung wird der Wirkstoff gegebenenfalls z.B. mit Geschmacks- und Geruchskorrigentien, Puffern und Stabilisatoren versetzt und auf übliche Weise zu einem Sirup oder dergleichen verarbeitet.

Im Falle der Herstellung von Injektionspräparaten wird der Wirkstoff gegebenenfalls z.B. mit pH-Reglern, Puffern, Suspendiermitteln, Lösungsvermittlern, Stabilisatoren, Isotonisiermitteln und Konservierungsmitteln versetzt und auf übliche Weise als subkutane, intramuskuläre oder intravenöse Injektionsflüssigkeit in Ampullen gefüllt.

Als Suspendiermittel eignen sich z.B. Methylcellulose, PoIysorbate 80, Hydroxyäthylcellulose, Gummi arabicum, Traganthpulver, Natriumcarboxymethylcellulose und Polyoxyäthylensorbitanmonolaurat. Als Lösungsvermittler eignen sich z.B. Polyoxyäthylen-gehärtetes Ricinusöl, Polysorbate 80, Nicotinsäureamid, Polyoxyäthylensorbitanmonolaurat, Magllogol und Ricinusölfettsäureäthylester. Beispiele für geeignete Stabilisatoren sind Natriumsulfit, Metanatriumsulfit und Äther. Geeignete Konservierungsmittel sind z.B. Methyl-p-oxybenzoat, A'thyl-p-oxybenzoat, Sorbinsäure, Phenol, Kresol und Chlorkresol.

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Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1

Herstellung von N-(Pivaloyl)-glycinohydroxamsäure 196,8 g (3 Mol) Kaliumhydroxid (85,5 %) werden unter Kühlung in 600 ml Methanol gelöst. Andererseits werden 111,2 g (1,6 Mol) Hydroxylamin-hydrochlorid unter Erwärmen in 600 ml Methanol gelöst. Beide Lösungen werden in der Kälte miteinander vermischt, worauf man das entstandene Kaliumchlorid abtrennt und eine alkalische Methanollösung von Hydroxylamin erhält. Diese Lösung wird mit 224,6 g (1,2 Mol) N-(Pivaloyl)-glycinäthylester versetzt, 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und dann über Nacht stehengelassen. Hierauf erhitzt man die Reaktionslösung unter vermindertem Druck auf 60⁰C, um das Lösungsmittel abzudestillieren. Der Rückstand wird in 800 ml Wasser aufgenommen und unter Kühlen und Rühren mit Essigsäure versetzt, bis der pH der Lösung 5,0 beträgt. Der kristalline Niederschlag wird abfiltriert und aus Äthanol/Wasser (3 : 1) umkristallisiert, wobei 174 g (Ausbeute 83,3 %) der gewünschten Verbindung erhalten werden, F. 170 bis 171 C (Zers.) Elementaranalyse (%) für C₇H₁₄O₃N₃

	48	C	8	H	16	N
ber.:	48	,26	8	,10	16	,08
gef. :	,27	,37	,17

Beispiel 2

Herstellung von N-(2-Äthyl-n-butyloyl)-glycinohydroxamsäure 147,6 g (2,25 Mol) Kaliumhydroxid (85,5 %) werden unter Kühlung in 600 ml Methanol gelöst. Andererseits werden 83,4 g (1,2 Mol) Hydroxylarain-hydrochlorid unter Erwärmen in 600 ml Methanol gelöst. Beide Lösungen werden in der Kälte miteinander vermischt, worauf man das entstandene Kaliumchlorid abtrennt und eine alkalische Methanollösung von Hydroxylamin erhält. Diese Lösung wird mit 181,2 g (0,9 Mol) N-(2-Äthyl-n-butyloyl)-glycinäthylester versetzt, 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und dann über Nacht stehengelassen. Hierauf erhitzt man

030013/0696

die Reaktionslösung unter vermindertem Druck auf 6O⁰C, um das Lösungsmittel abzudestiliieren. Der Rückstand wird in 800 ml
Wasser aufgenommen und unter Kühlen und Rühren mit Essigsäure versetzt, um den pH der Lösung auf 5,0 einzustellen. Die entstandenen Kristalle werden abfiltriert und aus Äthanol/Wasser (3 : 1) umkristallisiert, wobei 129 g (Ausbeute 76,3 %) der
gewünschten Verbindung erhalten werden, F. 181 bis 183°C

(Zers.)	ϊ) für C	8^H1	6°3^N2	8	H	1	4	N
Elementaranalyse (S		C		8	,57	1	5	,88
	51	,05			,77			,02
ber. :	50	,97
gef. :

Beispiele 3 bis 15

Nach dem Verfahren der Beispiele 1 und 2 werden die in Tabelle VIII genannten Verbindungen hergestellt.

030Ö13/088Ä

	Bei spiel	CH₃(CTI₂) ₁₀ -	F. (⁰C)	Tabelle VIII	Elementaranalyse (%) ber. : gef.: c η	10.36 10.34	κ	Umkristallisations- lösungsmittel	I	IQ /Λ
	3	CH₃(CH₂)₈ -	132 - 133*	R - CONHCH CONHOH	61.73 61.64	9.90 9.90	10.28 10.41	Methanol/Wasser		cn Cs)
	4	CH₃(CH₂^ -	130 - 131·	Sunanen- fornel	58.99 58.68	9.65" 9.63	U.47 11.32	Äthanol/Wasser
	5	CH,(CH₂)₆ -	128 - 129	C₁₄H₂₈O₃K₂	57.36 57.21	9.32 9.56	12.17 12.13	Methanol
ο O —Λ	6	CHj(CH₂)₅ -	132 - 133*	C₁Sn₂₄O₃₁₁₂	55.53 55.55	e.97 8.94	12.95 12.69	Methanol
O	7	CH₃(CH₂J₄ -	132 - 133	C₁₁Ii₂₂O₃N₂	55.44	6.57 8.59	13.85 13.81	Wasser
«ft «a	8	DL-CH₃CH₂-CH-	130 - 131	C₁₀H₂₀O₃R₂	51.05 51.41	6.10 7.86	14.88 14.82	Methanol/Wasser
	9	«pcHCH₂ J	153 - I54·	C₉H₁₈O₃H₂	48.26 48.26	6.10 6.18	16.08 16.09	Äthanol
	10	CHx^	146 - 148	CeHIeO₃R₂	48.26 48.25	β. 57 8.C3	16.08 16.03	Äthanol/Wasser
	11		I29-I3O	C₇R₁₄Oj₁₁₂	51.05 51.02		14.88 14.95	Methanol/Äthanol
			C₇H₁₄O₅H₂
		C₈B₁₆O₃B₂

Tabelle VIII - Fortsetzung

Beispiel

spiel R₁

15 / ^XH₂CH₂ -14 /A_£H₂ -

¹⁵O-

F., °C

Sumraenformel

C₁₃H₂₀O₅K₂

149 - 150· C₁IH₂₀O₃H₂

159 - 160· c

155 - 156* C₁₀H₁₈O₅Ii₂ 56-J5

Elementaranalyse (%) ber.:

7.99 8.16

8.85 6.60

8.47 8.28

8.06 7.97

Umkristallisationslösungsmittel

11.10 Methanol

10.99

1.2.27 Methanol

12.26

15.08

13.05

15.99 15.89

Methanol

Äthanol

Zersetzungspunkt

Formulierungsbeispiel 1; Tabletten

N-(Pivaloyl)-glycinohydroxamsäure 100 g

Maisstärke 10 g

Lactose 20 g

Calciumcarboxymethylcellulose 10 g

mikrokristalline Cellulose 45 g

Polyvinylpyrrolidon 5 g

Talkum 10 g

Aus dieser Formulierung werden auf übliche Weise Tabletten mit einem Gewicht von 200 mg hergestellt.

Formulierungsbeispiel 2: Kapseln

N-(2-Äthyl-n-butyloyl)-glycinohydroxam- 100 g säure

Lactose 100 g

Jeweils 200 mg dieser Formulierung werden auf übliche Weise in Hartkapseln eingefüllt.

030013/0896

Claims

EISAI CO. , LTD. , Tokyo/Japan Hydroxamsäureverbindungen, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese Verbindungen enthaltende Arzneimittel " Patentansprüche

1. j Hydroxamsäureverbindungen der allgemeinen Formel

R₁ - CONHCH₂CONHOh

wobei R- ein Alkylrest mit 4 bis 11 Kohlenstoffatomen ist, sowie deren pharmakologisch verträgliche Salze.

2. Verbindung nach Anspruch 1 der Formel

CH₇-C- CONHCh₀CONHOH CH₃

und deren pharmakologisch verträgliche Salze.

030013/0896

3. Verbindung nach Anspruch 1 der Formel CH₃ -

CH₃-

_2n^

CH - CONHCh₂CONHOH

und deren pharmakologische Salze.

4. Verbindung nach Anspruch 1 der Formel

CH₃ - CH₂CH - CONHCH₂CONHOh CH₃

und deren pharmakologisch verträgliche Salze.

5. Verbindung nach Anspruch 1 der Formel

CH₃(CH₂J₁₀ - CONHCH₂CONHOh und deren pharmakologisch verträgliche Salze.

6. Verbindung nach Anspruch 1 der Formel

CH₃ (CH₂J₈ - CONHCh₂CONHOH und deren pharmakologisch verträgliche Salze.

7. Verbindung nach Anspruch 1 der Formel

CH₃(CH₂J₇ - CONHCh₂CONHOH und deren pharmakologisch verträgliche Salze.

8. Verbindung nach Anspruch 1 der Formel

₃₂J₆ - CONHCH₂CONHOh und deren pharmakologisch verträgliche Salze.

0300 1 3 /0896 ORIGINAL

9. Verbindung nach Anspruch 1 der Formel

CHCH- - CONHCH-CONHOH

CH₃

und deren pharmakologisch verträgliche Salze.

10. Verbindung nach Anspruch 1 der Formel

O-

CH₂ - CONHCh₂CONHOH

und deren pharmakologisch verträgliche Salze.

11. Verbindung nach Anspruch 1 der Formel

- CH₂CH₂ - CONHCH₂CONHOh und deren pharmakologisch verträgliche Salze.

12. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Alkylester eines N-Acylglycins der allgemeinen Formel

R₁ - CONHCH₂COOr₂

in der R₁ ein Alkylrest mit 4 bis 11 Kohlenstoffatomen und R₂ ein niederer Alkylrest ist, mit Hydroxylamin umsetzt.

13. Arzneimittel zur Behandlung der Urolithiasis, enthaltend eine Hydroxamsäureverbindung der allgemeinen Formel

R₁ - CONHCH₂CONHOh

in der R₁ ein Alkylrest mit 4 bis 11 Kohlenstoffatomen ist, oder deren pharmakologisch verträgliches Salz als Wirkstoff.

Π3 0 Cl 1 3/0888

14. Arzneimittel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff eine Hydroxamsäureverbindung der Formel

CH₃
■

CH₃ - C - CONHCH₂CONHOh

CH₃
oder deren pharmakologisch verträgliches Salz ist.

15. Arzneimittel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff eine Hydroxamsäureverbindung der Formel

CH,CH
3

CH₃CH₂

CH - CONHCh₂CONHOH

oder deren pharmakologisch verträgliches Salz ist.

16. Arzneimittel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff eine Hydroxamsäureverbindung der Formel

CH,(CH₀),CONHCH-CONHOH oder deren pharmakologisch verträgliches Salz ist.

17. Arzneimittel zur Behandlung der auf der Infektion durch Urease-produzierende Bakterien beruhenden Pyelonephritis, enthaltend eine Hydroxamsäureverbindung der allgemeinen Formel

R₁ - CONHCH₂CONHOh

in der R. ein Alkylrest mit 4 bis 11 Kohlenstoffatomen ist, oder deren pharmakologisch verträgliches Salz als Wirkstoff.

030013/0898

18. Arzneimittel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff eine Hydroxamsäureverbindung der Formel

CH₃

CH,, - C - CONHCH-CONHOH CH₃

oder deren pharmakologisch verträgliches Salz ist.

19. Arzneimittel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff eine Hydroxamsäureverbindung der Formel

CH,CH₀

^{3 2}X

CH₃CH₂

CH - CONHCH₂CONHOh

oder deren pharmakologisch verträgliches Salz ist.

20. Arzneimittel nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff eine Hydroxamsäureverbindung der Formel

CH₃(CH₂)₆CONHCH₂CONHOH oder deren pharmakologisch verträgliches Salz ist.

O30013/089B