DE3239719C2

DE3239719C2 - Uracil-Derivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und dieselben enthaltende pharmazeutische Zusammensetzungen

Info

Publication number: DE3239719C2
Application number: DE3239719T
Authority: DE
Inventors: Akira Yokohama Kanagawa Awaya; Seitaro Yokohama Kanagawa Kajiya; Hiroshi Kawazura; Mikio Mobara Chiba Kumakura; Yutaka Okazaki; Isao Sakano; Hiroshi Tokuda; Tatsuro Yokoyama
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1981-03-24
Filing date: 1982-03-24
Publication date: 1985-08-22
Also published as: WO1982003392A1; GB2109377A; US4524147A; EP0074413A1; GB2109377B; EP0074413A4; EP0074413B1; JPS57156466A; DE3239719T1; JPS6345669B2

Description

worin R ein Wasserstoffatom oder einen Aikylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt.

2. Bis[2,4-dioxo(l H,3 H)pyrimidin-l-yl]äthandion.

3. Bis[5-methyl-2,4-dioxo-(l H,3 H)pyrimidin-l-yl]-äthandion.

15 4. Verfahren zum Herstellen der Stoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise ein silyliertes Pyrimidin der allgemeinen Formel

i R

²⁰ (HjCJjSiO—<£ N (2)

OSi(CH₃)J
25 wobei R wie in Anspruch 1 definiert ist, mit einer Verbindung der allgemeinen Formel

X —COCO —X (3)

wobei X ein Halogenatom oder einen Alkoxyrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, umgesetzt wird. 30 5. Pharmazeutische Zusammensetzung mit immunitätsregelnder Wirkung, enthaltend eine Verbindung

nach Anspruch 1 und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger.

Die Erfindung betrifft den in den Ansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.

Die erfindungsgemäßen Uracil-Derivate besitzen eine derartige immunitätsregeinde Wirkung, daß sie gegen Immunkrankheiten (z. B. rheumatische Arthritis) wirksam, auch für die Behandlung von Viruskrankheiten und in der Immuntherapie von Krebs anwendbar und außerdem wegen ihrer niedrigen Toxizität für therapeutische 40 Zwecke geeignet sind.

Aus der DE-AS 16 20 169 sind struktureil ähnliche Verbindungen, allerdings mit herbizider Wirkung,

bekannt, so daß die immunregelnde Wirkung der erfindungsgemäßen Stoffe überraschend ist. |

Die erfindungsgemäßen Uracil-Derivate besitzen die allgemeine Formel |

45 R R I

O=< N —COCO —N >=0 (I)

⁵⁰ O O

M wobei R ein Wasserstoffatom oder einen Aikylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt. |

Die erfindungsgemäßen Verbindungen werden dadurch hergestellt, daß in an sich bekannter Weise ein silyliertes Pyrimidin der allgemeinen Formel
55

(H₃C)₃SiO-^ N (2)

60 ^N~\

OSi(CH₃),

wobei Rein Wasserstoffatom oder einen Aikylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, mit einer Verbindung der allgemeinen Formel
(.5

X —COCO —X (3)

wobei X ein lialogcnalom oder einen Alkoxyrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt, umgesetzt wird. - f

Die Erfindung umfaßt weiterhin eine pharmazeutische Zusammensetzung mit immunregelnder Wirkung enthaltend eine Verbindung nach Anspruch 1 und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger.

Spezifische Beispiele für die Uracil-Derivate, die durch die allgemeine Formel (1) dargestellt werden, umfassen Bis[2,4-dioxo-( 1 II,3H)pyrimidin-l-y)läthandion, Bis[2-4-dioxo-5-methyl-(l H.3H)p>rimidin-l-ylIäthandion, Bisl2,4-dioxo-5-ülhyl-( 1 II,3H)pyrimidin-l-yllülhandion, Bis[2,4-dioxo-5-n-propyl-(l H,3H)pyrimidin-lyl|äthandion, Bis[2,4-dioxo-5-isopropyl-( 1 H,3H)pyrimidin-l-yl]äthandion, Bis[2,4-dioxo-5-n-butyM 1 H,3H)-pyrimidin-l-yl|äthandion und Bis[2,4-dioxo-5-tert.-butyl-( 1 H,3H)pyrimidin-l-yl]äthandion. Es sei bemerkt, daß die in der allgemeinen Formel (1) vorhandenen Pyrimidinringe verschiedene tautomere Formen annehmen können.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Uracil-Derivate nach dem Verfahren der Erfindung werden nicht weniger als 2 Mol, vorzugsweise 2 Mol, eines silylierten Pyrimidine der allgemeinen Formel (2) mit 1 Mol einer Verbindung der allgemeinen Formel (3) in Anwesenheit eines Lösungsmittels umgesetzt. Im allgemeinen sind Uracile kaum in Lösungsmitteln löslich und liefern deshalb keine ausreichend hohe Reaktionsrate. Aus diesem Grund werden sie durch Silylierung modifiziert und als in Lösungsmitteln aktive Verbindungen verwendet. Obgleicii derartige Verbindungen durch Destillation oder andere geeignete Verfahren isoliert und gereinigt werden können, können silylierte Pyrimidine der allgemeinen Formel (2) ohne Reinigung verwendet werden.

Spezifische Beispiele für die Silylierungsmittel, die für diesen Zweck geeignet sind, umfassen z. B. Trimethylchlorsilan, Hexamethyldisilazan, !^,O-bisftrimethylsilyDacetamid, N,O-bis(trimethylsilyl)-trifluoracetamid. Wenn Hexamethyldisilazan verwendet wird, ist es im allgemeinen vorteilhaft, es in Kombination mit Trimethylchlorsilan zu verwenden. Die Silylierung der Uracile mit einem derartigen Silylierungsmittel kann in Anwesenheil eines Lösungsmittels wie Pyridin oder dergleichen durchgeführt werden. Obgleich diese Siiyiierungsreaktioncn bei Raumtemperatur verlaufen, können sie entweder mit Hilfe eines Katalysators wie Ammoniumsulfat oder durch die Anwendung von Wärme und/oder Druck beschleunigt werden.

Die Reaktion eines silylierten Pyrimidins der allgemeinen Formel (2) mit einer Verbindung der allgemeinen Formel (3) wird üblicherweise in Anwesenheit eines Lösungsmittels durchgeführt, und spezifische Beispiele für die Lösungsmittel, die für diesen Zwetk geeignet sind, umfassen Pyridin, Tetrahydrofuran, Dioxan, N,N-Dime-Ihylformamid, Ν,Ν-Dimcthylacctamid, Acetonitril, Benzol, Toluol, Xylol und dergleichen. Wenn X in der allgemeinen Formel (3) ein Halogenatom ist, kann es vorteilhaft sein, einen Säureakzeptor wie Triäthylarr.in zu verwenden. Obgleich diese Reaktion bei Raumtemperatur oder tieferer Temperatur verläuft, kann das Reaktionssystem erhitzt werden, wenn es gewünscht wird. Spezifische Beispiele für die Verbindungen, die durch die allge- meine Formel (3) dargestellt werden, umfassen Oxalylchlorid.Oxalylbromid, Diäthyloxalat, Di-tert.-butyl-oxalat und dergleichen

Um die immunregelnde Wirkung bei Tieren zu untersuchen ist der am meisten typische Test ein Verstärkungstest der verzögerten Überem? '.ndlichkeit (Hypersensitivität), die an Mäusen durch Applikation von PicryIchlorid(2-Chlor-l,3,5-nitrobenzol> auf die Haut hervorgerufen wird. (Asherson, G. L. und Ptak, W. »Contact and delayed hypersensitivity in the mouse I. Active sensitizaiion and passive transfer«, Immunology, 15, 405-416 [1968]).

In dem folgenden Bewertungstest 1 wurde dieses experimentelle System dazu verwendet, um einen Verstärkungstest der verzögerten Überempfindlicbkeit durchzuführen.

Bewertungstest 1 (Verstärkungstest für verzögerte Überempfindlichkeit)

Testverfahren

Männliche Mäuse vom ICR-Stamm,dic etwa 30 g wogen, wurden in Gruppen zu jeweils 8 Mäusen verwendet. Diese Tiere wurden sensibilisiert, indem das Haar auf dem Bauch abrasiert und eine 3 % Lösung Picrylchlorid in einer 4 : 1 Mischung von Olivenöl und Aceton dort aufgebracht wurde. Gleichzeitig mit dieser Sensihilisierung wurde jeweils eine von zwei Verbindungen der vorliegenden Erfindung in physiologischer Kochsalzlösung, die 0,2 % Carboxymethylzellulose enthielt, gelöst oder suspendiert und oral den Tieren in einer Dosis von 50 mg pro so Kilogramm Körpergewicht verabreicht. Eine Kontrollgruppe wurde nur mit physiologischer Kochsalzlösung, die 0,2% Carboxymethylzellulose enthielt, behandelt.

Sieben Tage nach der Sensibilisierung wurde verzögerte Überempfindlichkeit hervorgerufen, indem die Spitzen einer Zange mit Filzstückchen umwickelt wurden, der Filz mit Olivenöl, das 1 % Picrylchlorid enthielt, getränkt wurde und die beiden Ohren der einzelnen Tiere gekniffen wurden. Die Dicken der Ohren wurden vor und 24 Stunden nach der Reizung gemessen, und der berechnete prozentuale Anstieg der Ohrdicke (der Mittelwert von 16 Messungen, die an den Ohren von 8 Tieren durchgeführt wurden) ist in Tabelle 1 angegeben. Zum Zwecke des Vergleichs sind auch die Ergebnisse eines Experiments mit Levamisole-hydrochlorid angegeben. Die so erhaltenen Testergebnisse wurden der statistischen Analyse unter Verwendung des F.t-Tests unterworfen. Die mit einem Kreuz. It) markierten Werte neigen bei ihrem Vergleich mit dem Wert der Vergleichsgruppe, daß die Differenzen bei P <0,05 signifikant waren.

Ergebnisse

Die Aktivität der Verbindungen der Erfindung war gleich oder höher als die von Levamisole, das für Verglcichszwecke verwendet wurde.

Tabelle 1

Test für Verstärkung von verzögerter Überempfindlichkeit

Verbindung

Prozentualer Anstieg der Ohrdicke

H₃C

N-COCO-N

Ν —COCO —N

33,9⁺

y NH

CH,

28,6

HN

NH

-HCI

Levamisole-hydrochiorid (Vergleich)

31,2*

Die Adjuvans-Arthritis, die bei Ratten durch Injektion eines Tuberkelbazillus-Adjuvans hervorgemfen wird, wird häufig als ein experimentelles Modell für rheumatische Arthritis beim Menschen verwendet.

Obgleich der Mechanismus, durch den dieses Phänomen auftritt, nicht vollständig verstanden wird, ist bekannt, daß zelluläre Immunität eine wichtige Rolle spielt. Unter Verwendung dieses gut bekannten Adjuvans-Arthritistests wurden die gleichen Verbindungen der Erfindung weiterhin auf immunregelnde Wirkung untersucht.

Bewertungstest 2 (Adjuvans-Arlhritistest)
Testverfahren

Es wurde ein Adjuvans hergestellt, indem 0,4 mg abgetöteter und getrockneter Zellen des Tüberkclbazillus vom Humantyp (Mycobacterium tuberculosis) in 0,1 ml flüssigem Paraffin suspendiert wurden, und wurde intradermal in die rechte Hinterpfote von 8 Wochen alten männlichen Ratten des SD-Stammes eingeimplt Jede der zwei Verbindungen der vorliegenden Erfindung wurde subkutan neunmal vor und nach der Injektion des Adjuvans verabreicht. Diese Verbindungen wurden in physiologischer Kochsalzlösung, die 0,2% Carboxymethylzellulose enthielt, gelöst oder suspendiert und in einer Menge von 5 mg pro Kilogramm Körpergewicht verabreicht. Das Volumen der linken Hinterpfote der einzelnen Tiere wurde täglich vom Tag der Einimpfung des Adjuvans bis zum Ende des Tests gemessen, und die berechnete prozentuale Hemmung der Schwellung ist in Tabelle 2 angegeben. Füi Vergleichszwecke sind auch die Ergebnisse eines Experiments mit Levamisole-Hydrochlorid angegeben. Die so erhaltenen Testergebnisse wurden der statistischen Analyse unter Verwendung des F.t-Tests unterworfen. Die mit einem Kreuz (+) markierten Werte zeigen bei ihrem Vergleich mit dem Wert einer Vergleichsgruppe, die nur mit 0,2% CarboxymethylzeUulose enthaltender physiologischer Kochsalzlösung behandelt worden war, daß die Differenzen bei P < 0,05 signifikant waren.

Ergebnisse

Die Aktivität der Verbindungen der Erfindung war höher als die von Levamisole, das für Vergleichs/wecke Mi verwendet wurde. Daraus wird geschlossen, daß die Verbindungen der F.rfinoiing immunitiilsrcgclndc Wirkung und zusätzlich eine antiarlhritischc Wirkung besitzen

Libelle 2
Adiuviins-Arthrilis-Tesl

νιτίιιηιΐιιημ

Λη/nlil tier Tiere l'ro/oiHuali: ΙΙοπιηιιιημ ilcr Scliwelluii): im Vergleich mil eier Kon-Inillgruppc (Millelwert von l()-2() Tagen)

O O

I.evamisole-hydrochlorid (Vergleich)

41,4*

29,9'

19,8*

Bewertungstest 3 (Test für akute ovale Toxizität)
Testverfahren

Jede der Verbindungen, die in den Bewertungstests 1 und 2 verwendet worden waren, wurde in physiologischer Kochsalzlösung gelöst oder suspendiert und einer Gruppe von 5 männlichen Mäusen des ddY-Stammes oral verabreicht. Der LDs_u-Wert der Verbindung wurde abgeschätzt, indem diese Tiere 7 Tage nach der Verabreichung beobachtet wurden.

Ergebnisse

Die LDsii-Wcite der vorgenannten erfindungsgemäßen Verbindungen wurden so eingeschätzt, daß sie nicht kleiner als 1000 mg/kg waren. Diese Werte sind viel günstiger als der geschätzte LD_S„-Wert ( = 200-300 mg/kg) von Levamisole-hydroehlorid.

Die pharmazeutischen Zusammensetzungen der Erfindung können in den gleichen Dosierungsformen und durch die gleichen Verabrciehungsvcrlahrcn wie herkömmliche immunitätsrcgclndc Mitte! oder Antikrcbsmittel verwendet werden. Spezieller können sie für Zwecke der oralen Verabreichung zu Kapseln, Granulat, Pillen, leine Körnchen, Tabletten, Sirupe und dergleichen ausgeformt werden. Für Zwecke der intrarectalen Verabreichung werden sie gecigneterweise zu Zäpfchen ausgeformt. Für Zwecke der Injektion können sie zu subkutanen, intramuskulären und intravenösen Injektionsmitteln ausgeformt werden.

Die pharmazeutischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung enthalten vorzugsweise einen aktiven Bestandteil in einer Menge von etwa 10 bis 95%, stärker zu bevorzugen 15 bis 90 %, und werden durch an sich bekannte Verfahren v.ie Mischen, Granulieren, Zuckerbeschichtung, Lösen und Gefriertrocknen hergestellt. y/ Wenn sie für orale Verwendung bestimmt sind, wird der aktive Bestandteil mit einem festen Träger kombiniert, und geeignete pharmazeutische Hilfsmittel werden hinzugegeben, wenn es gewünscht wird. Spezifische Beispiele für die brauchbaren Träger umfassen Zucker, Zellulosepräparate, Kalziumphosphat, und spezifische Beispiele für die brauchbaren pharmazeutischen Hilfsmittel umfassen Bindemittel, fein verteilte oder gemahlene Stoffe (ι. B. Stärke), Fließsteuermittel, Schmiermittel. Darüber hinaus können beliebige geeignete Zusatzstoffe entsprechend der Dosierungsform inkorporiert werden.

Die Indikationen Tür die pharmazeutischen Zusammensetzungen der Erfindung umfassen eine Vielzahl von Krankheiten, von denen bekannt ist, daß sie immunologische Unordnung mit sich bringen, und spezifische Beispiele dafür sind Autoimmunkrankheiten wie rheumatische Arthritis, multiple Myositis, verschiedene Typen von Infektion, verschiedene Typen von Krebs. Es kann erwartet werden, daß die pharmazeutischen Zusammen-Setzungen der Erfindung die immunologische Funktion der Patienten, die an derartigen Krankheiten leiden, normalisieren.

Das Verabreichungsverfahren und die Dosierungsform der pharmazeutischen Zusammensetzungen der Erfindung erfolgt in geeigneter Form gemäß dem Typ der Krankheil, der Kondition des Patienten. Die tägliche Dosis pro Kilogramm Körpergewicht sollte üblicherweise 0,5 bis 100 mg, vorzugsweise 1 bis 30 mg, für orale Verabreichung, 1 bis 100 mg für intrarectale Verabreichung, 1 bis 10 mg für intravenöse Verabreichung und 1 bis 30 mg für subkutane oder intramuskuläre Verabreichung sein. Es ist jedoch wünschenswert, diese Dosen richtig entsprechend dem Typ der Krankheit, der Kondition des Patienten zu modifizieren. In Abhängigkeit von dem

	Elcmcntaranalysc für C,,,!!,,	N₄O₆:	C 43.	18	H	2,17	N	20.14
	Berechneter Wert (%)		C 43.	12	U	1,99	N	20,17
25	Gefundener Wert (%)

Typ der Krankheit und der Kondition des Patienten können die therapeutischen Wirkungen der Verbindungen f' der Erfindung dadurch verbessert werden, daß gleichzeitig eine andere Arznei oder andere Arzneien gegeben werden. Als Beispiel sei angeführt, daß chemotherapeutische Mittel gegen Krebs, wie alkylierende Mittel, mctu-

bolischc Antagoiiisten, Nebenwirkung verursachen, so daß die Immunkompetenz des Patienten verschlechtert „

wird. Wenn die Verbindungen der Erfindung in Kombination mit einer derartigen Arznei verwendet werden, —

kann erwartet werden, daß die vorstehend beschriebene Nebenwirkung der Arznei verhindert und dadurch in *

synergistischer Weise die therapeutischen Wirkungen verbessert wird. |

Beispiel 1

Es wurde eine homogene Lösung hergestellt, indem 2,24 g Uracil zu 20 ml Hexamethyldisilazan hinzugegeben wurden und diese Mischung bei 12O⁰C etwa 30 Minuten lang gerührt wurde. Der Überschuß an Hexamethyldisilazan wurde unter Unterdruck abdestilliert, und der entstandene Rückstand wurde in 20 ml getrocknetem Tetrahydrofuran gelöst. Diese Lösung wurde auf 5°C oder tiefer abgekühlt, und 1,27 g Oxalylchlorid wur-

den hinzugegeben, worauf Rühren über 30 Minuten folgte. Danach wurden 2,1 g Triäthylamin hinzugegeben, fi

woraufhin Rühren über 30 Minuten folgte. Dann wurde die Reaktion bei 5O⁰C 2 Stunden lang fortgesetzt. Nach- I

dem das Lösungsmittel und andere flüchtige Substanzen unter Unterdruck von der Reaktionsmischung entfernt worden waren, wurde der entstandene Rückstand der Silikagel-Säulenchromatographie unterworfen, wobei eine |

Ausbeute von !,37 g Bis[2,4 dicxc {! ίί,3 ii)pyrirnidin ! yijäthandicn durch Fltiücrs mit einer 20: !Mischung |

von Chloroform und Tetrahydrofuran erhalten wurde. |

Schmelzpunkt: 260 bis 262⁰C (zcrset/t).

.12 Il 1,99 N 20,17

NMR (kernmagnetische Resonanz) Spektrum (ö"„?' ^j°, ppm):

6,10 (2 H, d, J = 8,0 Hz), 8,20 (2 H, d, J = 8,0 Hz), 12,3 (2 H, s, verschwand, als das Spektrum in D₂O aufgezeichnet wurde).

Beispiel 2 „.

f Uracil wurde silyliert, indem 3,4 g Uracil zu 30 ml N,O-bis(trimethylsilyl)acetamid hinzugegeben wurden und

diese Mischung in einem abgeschlossenen Rohr bei 115⁰C erhitzt wurde. Nachdem der Überschuß an N,O- ff

bis(trimethylsilyl)acetamid unter Unterdruck abdestilliert worden waren, wurden 2,2 g Diäthyloxalat und 50 ml Xylol zu dem Rückstand hinzugegeben. Die entstandene Reaktionsmischung wurde bei Rückflußtemperatur 8 Stunden lang erhitzt. Das von der Reaktionsmischung durch Filtrieren abgetrennte Rohprodukt wurde der Siiu-Ienchromatographie unterworfen, wobei eine Ausbeute von 1,71 g Bis[2,4-dioxo-(l 11,3 H)pyrimidin-l-yl)äthandion unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 erhalten wurden.

Beispiel 3 »,

Eine homogene Lösung wurde hergestellt, indem 2,52 g Thymin und 6 ml Hexamethyldisilazan zu 20 ml Pyri- „.

din hinzugegeben wurden und diese Mischung bei Rücknußtemperatur 4 Stunden lang gerührt wurde. Der

Überschuß des Silylicrungsmittcls, Pyridin, wurde unter verringertem Druck von der Lösung entfernt und der

entstandene Rückstand wurde in 20 ml Tetrahydrofuran gelöst. Diese Lösung wurde auf 5°C gehalten, und 1,27 g |

Oxalylchlorid und 2,0 g Triäthylamin wurden hinzugegeben. Die entstandene Reaktionsmischung wurde bei Raumtemperatur 1 Stunde lang und dann bei 40 bis 50⁰C 2 Stunden lang gerührt. Nachdem das Lösungsmittel und andere flüchtige Substanzen von der Reaktionsmischung entfernt worden waren, wurde das entstandene Rohprodukt der Säulenchromatographie unterworfen, wobei eine Ausbeute von 1,9 g Bis[5-methyl-2,4-dioxo-(1 H,3 H)pyrimidin-l-yl]äthandion durch Elution mit einer 20:1-Mischung aus Chloroform und Tetrahydrofuran erhalten wurde.
Schmelzpunkt: 230 bis 232°C (zersetzt).

Elementaranalyse für C₁₂Hi₀N₄O₆:	C 47,06	H 3,29	N	18,30
Berechneter Wert {%)	C 47,11	H 3,30	N	18,41
Gefundener Wert (%)

NMR (kernmagnetische Resonanz) Spektrum (<5?„s° \ ppm):
1,92 (6 H, s), 8,06 (2 H, s), 12,16 (2 H, s), verschwand, als das Spektrum in D₂O aufgezeichnet wurde).

Claims

Patentansprüche:

1. Uracil-Derivate mit der allgemeinen Formel
s R R

O=< Ν —COCO—N >=O (1)

- ν ->^ΝΗ

¹⁰ OO