DK143027B - Analogifremgangsmaade til fremstilling af isoxazolderivater - Google Patents

Description

143027

Den foreliggende opfindelse angår en analogifremgangsmåde til fremstilling af hidtil ukendte isoxazolderivater, nærmere betegnet 3-[l-hydroxy-2-(3- eller 4-hydroxypiperidino)ethyl]-5-phenylisoxa-zol eller syreadditionssalte deraf.

De omhandlede isoxazolderivater kan angives ved følgende formel : cd hvor hydroxygruppen i piperidinringen befinder sig i 3- eller 4-stillingen, og de fremstilles ifølge opfindelsen ved at man a) opvarmer en forbindelse med formlen (II) eller (III)

π---7Γ- CH-CH-.X

π—n—CH-CH 2 λ-λ f il i

QJJ V OV°H

(II) (III) 2 143027 hvori X betegner halogen eller en arylsulfonyloxygruppe, med 3 - eller 4-hydroxypiperidin ved en temperatur på ca. 20 til ca. 200°C, eller b) reducerer 3-(3- eller 4-hydroxypiperidino)acetyl-5-phenyl-isoxazol med et metalhydrid ved en temperatur på ca. 0 til ca. 100°C til opnåelse af 3-[l-hydroxy-2-(3- eller 4-hydroxy-piperidino)ethyl]-5-phenylisoxazol, hvorefter man om ønsket omdanner det fremkomne produkt til et syreadditionssalt deraf. Isoxazolderivaterne med formel I er som nævnt hidtil ukendte og har vist sig at have stærk analgetisk og antiinflammatorisk virkning.

Den omhandlede analogifremgangsmåde kan belyses ved følgende reaktionsskema: ØJXV-· φϋρτΓ" \ C111) / (II) \ r-v/0H / Λ-ν^0Η

Vo / *£? ^rQTCB-CHz-O^· *

(T 0H

y' (I) (IV) hvor X betegner halogen eller en arylsulfonyloxygruppe og hydroxy-gruppen i piperidinringen befinder sig i 3- eller 4-stillingen.

De enkelte udførelsesformer for den her omhandlede fremgangsmåde belyses detaljeret nedenfor.

(al) Fremstilling ud fra 3-(1,2-epoxyethyl)-5-phenyl-isoxa-zolCIIj og 3- eller 4-hydroxypiperidin.

3-[l-hydroxy-2-(3- eller 4-hydroxypiperidino)ethyl]-5-phenyl-isoxazol kan fremstilles ved opvarmning af 3-(1,2-epoxyethyl)-5- 3 143027 phenylisoxazol med 3- eller 4-hydroxypiperidin. I almindelighed kan reaktionen udføres ved en temperatur på ca. 20 til ca. 200°C i løbet af 1/5-60 timer under normalt (atmosfærisk) tryk, medens reaktionsbetingelserne kan varieres afhængende af udgangsmaterialernes egenskaber. Anvendelse af opløsningsmiddel ved reaktionen kræves ikke nødvendigvis, men hvis der anvendes opløsningsmidler, kan der fx. benyttes aromatiske carbonhydrider (fx. benzen, toluen, xylen), aliphatiske carbonhydrider (fx. pentan, hexan, heptan), ætere (fx. diethylæter, tetrahydrofuran, dioxan), alkoholer (fx. methanol, ethanol, propanol), halogenholdige carbonhydrider (fx. chloroform, carbontetrachlorid), dimethylsulfoxid eller dimethylformamid. Opløsningsmidlerne kan anvendes alene eller som en blanding afhængende af udgangsforbindelsernes opløselighed såvel som de andre anvendte reaktionsbetingelser. Ved anvendelse af et overskud af hy-droxypiperidin kan reaktionen ydermere forløbe uden anvendelse af andre opløsningsmidler.

(a2) Fremstilling ud fra 3-(l-hydroxy-2-halogen- eller aryl-sulfonyloxy substitueret ethyl)-5-phenylisoxazol (III) og 3- eller 4-hydroxypiperidin.

3-[l-hydroxy-2-(3- eller 4-hydroxypiperidino)ethyl]-5-phenyl-isoxazol kan også fremstilles ved opvarmning af 3-(l-hydroxy-2-ha-logen eller arylsulfonyloxy substitueret ethyl)-5-phenylisoxazol med 3- eller 4-hydroxypiperidin. Som eksempler på sådanne halogenatomer kan nævnes iod, brom og chlor og på arylsulfonyloxygrupper benzensulfonyloxy og tosyloxy. Reaktionen kan udføres på den i ovennævnte fremgangsmåde (al) beskrevne måde. Det vil sige, at forbindelse (III) opvarmes med 3- eller 4-hydroxypiperidin, om ønsket i nærværelse af et opløsningsmiddel af den ovenfor nævnte art. I almindelighed kan reaktionen forløbe ved en temperatur på ca. 20 til ca. 200°C i løbet af 1/5- ca. 60 timer under normalt (atmosfærisk) tryk, medens reaktionsbetingelserne kan varieres i afhængighed af udgangsmaterialernes egenskaber. Ved nærværende reaktion omdannes udgangsforbindelsen (III) til forbindelse (I) via forbindelse (II).

(b) Fremstilling ud fra 3-(3- eller 4-hydroxypiperidino)-ace-tyl-5-phenylisoxazol (IV).

Den ønskede forbindelse 3-(l-hydroxy-2-(3- eller 4-hydroxypiperidino) ethyl] -5-phenylisoxazol kan fremstilles ved reduktion af 3-(3- eller 4-hydroxypiperidino)acetyl-5-phenylisoxazol (IV) ved 4 143027 hjælp af et metalhydrid. Som eksempler på metalhydridet kan nævnes alkalimetalborhydrider (fx. natriumborhydrid, lithium-borhydrid, kaliumborhydrid), alkalimetalaluminiumhydrider (fx. lithiumaluminiumhydrid, natriumaluminiumhydrid), natriumcyanobor-hydrid, natrium-bis(2-methoxyethoxy)aluminiumhydrid og natriumdi-ethylaluminiumhydrid. Reduktionen kan udføres på konventionel måde. I almindelighed udføres den ved en temperatur på ca. 0 til ca. 100°C under normalt (atmosfærisk) tryk. Opløsningsmidlet for reaktionen kan fx. være vand, alkoholer (fx. methanol, ethanol, propanol, ethylenglycol) eller ætere (fx. diethylæter, dioxan, tetrahydrofuran), afhængende af udgangsforbindelsens opløselighed såvel som det anvendte reduktionsmiddels egenskaber.

Den således opnåede forbindelse I kan omdannes til passende syreadditionssalte deraf på konventionel måde i overensstemmelse med krav til separation, rensning eller sammensætning. Forbindelse I behandles med en syre såsom saltsyre, brombrintesyre, jodbrintesyre, svovlsyre, salpetersyre, phosphorsyre, thiocyansyre, carbonsyre, eddikesyre, pro-pionsyre, oxalsyre, citronsyre, vinsyre, ravsyre, maleinsyre, salicylsyre,benzoesyre, phthaisyre og palmitinsyre i et passende opløsningsmiddel såsom vand, methanol, ethanol, benzen eller toluen. Der fremstilles således hydrochlorid, hydrobromid, hydrojodid, sulfat,nitrat, phos-phat, thiocyanat, carbonat, acetat, propionat, oxalat, citrat, tartrat, succinat, maleat, salicylat, benzoat, phthalat eller palmitat.

Det er kendt fra beskrivelsen til dansk patent nr. 106.909, at 3t(l-hydroxy-2-piperidinoethyl)-5-phenyl-isoxazol har antiinflamma-torisk og analgetisk virkning. De omhandlede hidtil ukendte 3—[1— hydroxy-2-(3- eller 4-hydroxy-piperidino)ethyl]-5-phenylisoxazolderi-vater adskiller sig fra ovennævnte forbindelse, ved at indeholde en hydroxygruppe i piperidinkernen,’ og de har som det fremgår af den senere anførte forsøgsrapport, fremragende antiinflammatorisk og analgetisk virkning i forbindelse med lav toksicitet og er overraskende bedre end ovennævnte 3-(l-hydroxy-2-piperidinoethyl)-5-phenylisoxazol især med hensyn til den lave toksicitet.

Også ikke-toksiske syreadditionssalte af forbindelse I har tilsvarende fremragende farmaceutiske egenskaber. Forbindelse I og farmaceutisk anvendelige ikke-toksiske salte deraf er nyttige til behandling af forskellige rheumatiske lidelser, inflammationer eller smerter alene eller i kombination med et fast eller flydende farmaceutisk bæremiddel.

143027 5

Praktiske eksempler på passende farmaceutiske præparater af forbindelse I og salte deraf er tabletter, kapsler, piller, granulater, pulvere, suppositorier eller injektionsopløsninger.

Den omhandlede fremgangsmåde belyses i det følgende nærmere med eksempler.

Eksempel 1 (al) En blanding af 3-(1,Z-epoxyethyl)-5-phenylIsoxazol (580 mg) og 4-hydroxypiperidin (625 mg) omrøres i 1/2 time ved 80°C, hvorefter reaktionsblandingen underkastes kolonnekromatografi under anvendelse af silicagel til frembringelse af 3-[l-hydroxy-2-(4-hydroxy-pineridino)ethyl]-5-phenylisoxazol (450 mg). Rekrystallisation fra ethylacetat-hexan giver farveløse prismeformige krystaller (259 mg). Smeltepunkt 117-119°C.

Analyseberegning for C. 66,64; H. 6,99; N. 9,72.

Fundet: C. 66,38; H. 7,12; N. 9,58.

(a2) En blanding af 3-(l-hydroxy-2-bromoethyl)-5-phenyl-isoxazol (268 mg) og 4-hydroxypiperidin (121 mg) opløses i en blanding (4 ml) af 99¾ ethanol og benzen (1:1). Til denne opløsning sættes natriumhydrogen-carbonat (168 mg), og der omrøres ved 70°C i 5 timer. Efter fjernelse af opløsningsmidlet underkastes remanensen kolonnekromatografi (silicagel), elueres med en blanding af methylenchlorid og methanol, og de rå krystaller samles og rekrystalliseres fra ethylacetat til dannelse af 3-Z1-hydroxy-2-(4-hydroxypiperidino)ethyl7-5-phenylisoxazol (180 mg) som farveløse prismeformige krystaller smeltende ved 117-119°C.

(b) Til en opløsning af 3-(4-hydroxypiperidino)acetyl-5-phenyliso-xazol (25 mg) i æter (10 ml) sættes en opløsning af natriumborhydrid (15 mg) i ethanol (1,0 ml) under omrøring, og blandingen omrøres derpå i en time. Efter afkøling syrnes blandingen med fortyndet saltsyre og inddampes under formindsket tryk. Til remanensen sættes vand,og opløsningen gøres alkalisk med en vandig opløsning af kaliumhydroxid og extraheres derpå med chloroform. Efter fjernelse af opløsningsmidlet underkastes remanensen kromatografi under anvendelse af silicagel til dannelse af krystallinsk 3-A-hydroxy-2-(4-hydroxypiperidino)ethyl7-5-phenylisoxazol. Rekrystallisation fra en blanding af ethylacetat og hexan giver farveløse prismeformige krystaller (20 mg) smeltende ved 117-119°C.

6 U3027

Eksempel 2 (a) En blanding af 3-(l,2-epoxyethyl)-5-phenylisoxazol (1,05 g) og 3-hydroxypiperidin (1,13 g) opvarmes ved 70°C i 20 minutter, hvorefter reaktionsblandingen kromatograferes på silicagel til frembringelse af 3-[l-hydroxy-2-(3-hydroxypiperidino)ethyl]5-phenylisoxa-zol (1,25 g). Til en suspension af forbindelsen i vand (6,5 ml) sættes 60¾ perchlorsyre (516 ml), hvorpå udfældningen samles ved filtrering og rekrystalliseres fra en blanding af 99¾ ethanol (2 ml) og ethylacetat (8 ml) til dannelse af perchloratet, som smelter ved 151-153°C. Perchloratet suspenderes i en vandig natriumhydroxidopløsning og extraheres med methylenchlorid. Efter tørring med natriumsulfat inddampes ekstrakten til dannelse af 3-£l-hydroxy-2-(3-hydroxypiperidino)ethyl7-5-phenylisoxazol (544 mg). Rekrystallisation fra en blanding af ethylacetat og hexan giver farveløse prismeformige krystaller (388 mg) smeltende ved 94-96°C.

Analyseberegning for C. 66,64; Η. 6,99; N. 9,72.

Fundet: C. 66,76; H. 6,74; N. 9,57.

(b) 3-(3-hydroxypiperidino)acetyl-5-phenylisoxazol (1,05 g) behandles på den i eksempel 1 (b) anførte måde til dannelse af 3-A-hydroxy- 2-(3-hydroxypiperidino)ethylj-S-phenylisoxazol (o,28 g). Rekrystallisa-tion fra en blanding af ethylacetat og hexan giver farveløse prismer smeltende ved 94-96°C.

Forsøgsrapport

Til dokumentation for den opnåede uventede nyttige virkning af de ved den foreliggende analogifremgangsmåde fremstillede hydroxy-piperidinoisoxazolderivater er der udført et sammenligningsforsøg.

Som referenceforbindelse er udvalgt den fra dansk patentskrift nr. 106.909 kendte forbindelse 3-(l-hydroxy-2-piperidino-ethyl)-5-phenyl-isoxazol, som kun adskiller sig fra de ifølge opfindelsen fremstillede forbindelser ved ikke at være substitueret med en hydroxylgruppe i piperidinringen.

De anvendte forsøgsmetoder var som følger: 1. Akut toksicitet

Ved hvert dosisniveau anvendtes en gruppe på 10 DS mus (20-23 g, hankøn). LD^-q 72 timer efter oral administering af en forsøgs forbindelse bestemtes. LD^-q beregnedes ved Bliss's metode.

2. Analgetisk aktivitet a. Strækningsmetode

Albinomus af hankøn opdeltes i 4 eller 5 grupper med 10 i hver. Hver gruppe behandledes oralt med doser i logaritmisk afstand af for 7 143027 søgsforbindelsen og 60 minutter senere injiceredes 0,2 ml/10 g legemsvægt af 0,021 phenylquinon intraperitonealt. Forekomsten af vridningsreaktioner, intermitterende abdomenkontraktioner, vridning og drejning af kroppen og udstrækning af bagben iagttoges i en 15 minutters periode begyndende umiddelbart efter injektionen af phenylquinon. ED,-q, den til undertrykkelse af vridningsreaktionen i 50% af de behandlede dyr nødvendige dosis, beregnedes ved hjælp af Bliss’s metode.

b. Randall & Selitto's metode

Forbøgsforbindelsen administreredes oralt til en Wistar-rotte (180-200 g, hunkøn), umiddelbart efter injiceredes 0,1 ml 201 gærsuspension i fodsålen på en bagpote og 120 minutter senere måltes smertetærsklen ved et tryk på rottens pote med en analgesimåler. Den analgetiske virkning beregnedes som middelværdien af den procentuelle forøgelse, idet smertetærsklen for den med forbindelsen behandlede gruppe sammenlignedes med smertetærsklen for kontrolgruppen, c. Haffner med morfinmetoden

Albinomus med en vægt på 18-21 g deltes i 4 eller 5 grupper med 10 i hver. Hver gruppe behandledes oralt med logaritmisk adskilte doser af forsøgsforbindelsen og 3,5 mg/kg legemsvægt morfin. Dyrene udsattes for smertestimulering, idet hælen blev knebet med en forcepts 30 minutter efter injektion og blev iagttaget for et respons i form af en bevægelse af halen. EDS0, den til fremkaldelse af analgetisk virkning i 50% af de behandlede dyr nødvendige dosis, beregnedes ved Bliss's metode.

3. Analgetisk antiinflammatorisk aktivitet Fodslikningsmetode.

30 minutter efter oral administrering af en forsøgsforbindelse i Wistar-rotte (180-200 g, hunkøn) blev virkningen af forbindelsen på fodslikningssyndrom på grund af irritation med en subkutan injektion af 0,05 ml 3,75% formaldehyd i fodsålvævet på bagpoten iagttaget i 50 minutter. Den analgetiske virkning beregnedes som middelværdien for en 50% inhibering ved sammenligning af antallet af fodslikningssyn-dromer i den med forbindelse behandlede gruppe og kontrolgruppen.

8 143027

Testmetode Forbindelse 1 Forbindelse 2 1. Akut toksicitet LD^q (mg/kg) 565 750 2. Analgetisk aktivitet a: Strækningsmetode ED^-q (mg/kg) 113 72 b. Randall & Selitto's metode inhibering % (dosis 100 mg) 56 76 c. Haffner med morfinmetoden ED^0(mg/kg)170 135 3. Analgetisk antiinflammatorisk aktivitet

Fodslikningsmetode inhibering % Dosis 100 mg 86 82 50 mg 67 56 25 mg 24 40

Forb. 1: 3-(l-hydroxy-2-piperidinoethyl)-5-phenylisoxazol (i test 3 anvendtes det tilsvarende citrat)· forbindelse ifølge dansk patentskrift nr. 106.909. *

Forb. 2: 3-[l-hydroxy-2-(4-hydroxypiperidino)ethyl]-5-phenyl-isoxazol.

Af resultaterne fremgår det, at der ved hydroxysubstitueringen ud over en nedsættelse af toksiciteten med 1/3 opnås en 1,3-1,6 gange så høj analgetisk virkning og en næsten dobbelt sa høj analgetisk virkning ved administrering af 25 mg doser.