DK143602B - Analogifremgangsmaade til fremstilling af kvartaere derivater af sandwicin - Google Patents

Description

(19) DANMARK

|p <i2) FREMLÆGGELSESSKRIFT od 11+3602 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 1146/77 (51) IntCI.3 C 07 0 471/22 (22) Indleveringsdag 1 6· mar. 1977 (24) Løbedag 16. mar. 1977 (41) Aim. tilgængelig 18. S ep. 1977 (44) Fremlagt 14. s ep. 1981 (86) International ansøgning nr. ~ (86) International indleveringsdag - (85) Videreførelsesdag - (62) Stamansøgning nr. -

(30) Prioritet 17. mar. 1976, 2611162, DE

(71) Ansøger KALI-CHEMIE PHARMA GMBH, 3000 Hannover, DE.

(72) Opfinder Peter _Patt, DE: Michael £>chneider, DE.

(74) Fuldmægtig Ingeniørfirmaet Hofman-Bang & Bout ard.

(54) Analogifremgangsmåde til frem» stilling af kvartære derivater af sandwicin.

Opfindelsen angår en analogifremgangsmåde til fremstilling af hidtil ukendte kvartære derivater af sandwicin med den i kravets indledning angivne almene formel (i).

I I formlen (I) er anionen af den uorganiske eller organiske syre j fortrinsvis anionen af oxalsyre, citronsyre, vinsyre eller phos- | phorsyre.

)

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i krav-i ets kendetegnende del anførte.

i

Ved denne fremgangsmåde anvendes udgangsmaterialerne i ækvimolæ- 2 143602 re mængder, men dog kan alkylhalogeniderne også anvendes i overskud, hvorved de samtidig udøver funktionen som et opløsningsmiddel. Hensigtsmæssigt gennemfører man kvartæriseringen ved koge temp er atur i et organisk opløsningsmiddel, som er inert overfor reaktionsdeltagerne. Temperaturen kan imidlertid også ligge lander kogetemperaturen. Egnede opløsningsmidler er f.eks. acetonitril., chloroform og dimethylformamid.

De tilsvarende ringåbne aminoaldehyder opnås enten som beskrevet i eksempel 1 B og 2 B ved omsætning af sandwiciniumhalogeniderne med 10% natriumhydroxidopløsning eller ved omsætning med en anden vandig alkaliopløsning, f.eks. en natriumhydrogencarbonat-eller en natriumcarbonatopløsning. Hensigtsmæssigt arbejdes i nærvær af et egnet ekstraktionsmiddel. Egnede er alle inerte, med vand ublandbare opløsningsmidler, såsom chloroform og ether, hvori baserne har en tilstrækkelig opløselighed. Efter afdestillation af ekstraktionsmidlet, med fordel ved vakuumdestillation, foreligger baserne i amorf form.

De således fremstillede baser (ringåbne aminoaldehyder) omsættes til slut med en fysiologisk acceptabel uorganisk eller organisk syre, fortrinsvis med vinsyre, oxalsyre, citronsyre eller phos-phorsyre.

Det har vist sig, at de ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremstillede kvartære derivater af sandwicin ved anvendelse som •lægemidler udviser adrenolytiske og hj e r te rytmi serende virkninger. Det er imidlertid overraskende, at de hidtil ukendte forbindelser er væsentligt stærkere virksomme og tåles fysiologisk bedre end de kendte epimere af sandwicin-derivaterne. Således udviser de hidtil ukendte sandwicinderivater i sammenligning med de kendte epimere ajmalin-derivater allerede ved en omkring 10 gange mindre dosis en sammenlignelig virksomhed på marsvinets isolerede papillarmuskel. Derudover er den uønskede negative inotropi, som iagttages ved de epimere ajmalin-derivater, svagere og dette samtidigt med en større terapeutisk bredde.

3 143602

Til sammenligning af de farmakologiske og toxikologiske egenskaber af de ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremstillede forbindelser med de tilsvarende egenskaber af de forbindelser, som er angivet i US patentskrift nr. 3 414 577, bestemtes den minimale symptomdosis, den akutte toxicitet (LD^q) for både in-traperitoneal og oral indgivning, den dosis som kræves til at frembringe en 25% forøgelse i ECG-diagrammets PR-interval, og det doseringsniveau som kræves til at frembringe en 50$ forøgelse i den funktionelle refraktærtid, for forbindelserne: N-(n-propyl)sandwiciniumhydrogentartrat (eksempel 1), N-methylsandwiciniumhydrogentartrat (eksempel 2), N-(n-propy1)ajmaliniumhydrogentartrat (US 3 414 577).

Den minimale symptomdosis blev bestemt på hanmus med en vægt på 18 - 22 g ifølge den procedure, som er beskrevet af Campbell and Richter [D.E.S. Campbell and W. Richter, Acta Pharmacol., Vol.

25, ΡΡ· 345 - 363 (1967)]. Den minimale symptomdosis er defineret som den dosis i mikromol pr. kilogram, hvorved det samme symptom iagttages hos to ud af tre mus efter intraperitoneal injektion af prøvestoffet. Den minimale symptomdosis er et mål for sandsynligheden af uønskede bivirkninger, dvs. jo fjernere denne dosis er fra den toxiske dosis, jo højere er sandsynligheden for uønskede bivirkninger med prøvestoffet.

Den akutte toxicitet blev bestemt ved enkelt oral eller intraperitoneal indgivning af prøvestofferne til hanmus med en vægt på 18 - 22 g. LD(-q er defineret som den dosis i mikromol pr. kilogram, hvorved dødeligheden af prøvedyrene er 50% inden for 7 dage efter indgivningen af prøvestoffet. LD^q blev udregnet ved probit-analyse som beskrevet af Cavalli-Sforza [L. Cavalli-Sforza, "Grundbegriffe der Biometrie, insbesondere der statistischen Methoden bei der Wertbemessung biologisch wirksamer Substanzen",

Gustav Fischer Verlag, Stuttgart (1964)]. Høje LD^Q-værdier angiver lav toxicitet, og lave LD^Q-værdier angiver høj toxicitet for et stof.

Bestemmelsen af forlængelsen af PR-intervallet ved ECG blev bestemt på anæstetiserede hanrotter med en vægt mellem 250 og 350 g.

4 143602 ECG'eme blev taget med bipolære nåleelektroder i retningen, af. hjerteaksen ifølge Grauwilers metode [Grauwiler, J., "Herz und Kreislauf der Såugetiere", Birkhåuser Verlag, Basel und Stuttgart, pp. 61 and 62 (1965)]. ECG'et blev optegnet ved en kurvehastighed på 100 mm/s. Den i tabellen anførte dosering er den dosering, som fører til forlængelse af PR-intervallet med 25% i sammenligning med begyndelsesværdien (ED^^). Forlængelsen af PR-intervallet er en indikator for styrken af antiarrhytmiske forbindelser [E. Heeg und N. Reuter, "Wirkung von Ajmalin, N-propyl-ajmalin und Chinidin auf Herz und Kreislauf narkotisierter Katzen", Naunyn-Schmiedeberg's Arch. Pharmacol., Vol. 272, pp. 297 - 306 (1972)].

Forlængelsen af den funktionelle refraktærtid blev bestemt på isolerede venstre atria fra hunmarsvin med en vægt mellem 300 og 400 g ifølge Govier's dobbeltstimulusmetode [W.C. Govier, J. Pharmacol. Exp. Ther., Vol. 148, No. 1, pp. 100 - 105 (1965)]. Den anførte værdi er koncentrationen i mikromol pr. liter, som frembringer en forlængelse af den funktionelle refraktærtid til 150% af begyndelsesværdien 18 minutter efter indgivning af prøvestoffet (EC^ojfc) · 211 forlængelse af den funktionelle refraktærtid ved lave doseringer angiver god antiarrhytmisk effektivitet. En forlængelse af den funktionelle refraktærtid kun ved meget høje doseringer eller ingen mærkbar forlængelse af den funktionelle refraktærtid angiver lav eller ikke-eksisterende antiarrhytmisk effektivitet.

Prøvningernes resultater er anført i den følgende tabel: c 143602 o *i as ri ^ 'h §&

<D O ri in H

H O (U H ri ^ W

0 X 00 <M <f

•Η *d \ H CM

-P iH H

1 £ i I js t

rH

OS

i> ri b£ 0) ^X o- -p in\ Ni

ri CM H C"- in H

Ή rH O rH A

Å g I Λ ft ^ ^ *—*

O

• bO

ft X

W s o o \o o m h m s o CM VO ri q 3 c- m >> j 3 \ cm -d g----" EH ^ ¾ • cd ft • μ g •H 3

H CM OH TJ

o q co o <r ri in i cm 9 3 m ----Tj I s h a ^ as o

S -P W CM O CM

•H ft H CO O H > 5 18 a

B M ^____U

a x ri i -p >

•H ri H H

β H ri O

•h S -p a -p o -p a ri ri as h as υ j) ^ \

I I ri £ ri as -P IS

<^ή+3 -d-P '-n ri C" VD

H ri ri ri ri HOJin H

>> Η as ca cd >> bo ft S -P ra-p ft p <r ^ o η ri h ri p ij h rioas >> a> rits-i Ό ft -H bO rii bO ft >> p i £ o +50 i æ m i> 51 S § £ 35a "* I 3 S I i>> i H & 13 ra ri Sri! S S ^ 6 143602

Ved sammenligning af toxicitetsdataene i den ovenstående tabel er det særlig fordelagtigt, at den minimale symptomdosis for N-methylsandwiciumhydrogentartrat og N-(n-propyl) sandwicinium-hydrogentartrat ligger i det toxiske område. Den minimale symptomdosis for N-(n-propyl)ajmaliniumhydrogentartrat ligger langt linder de toxiske doser. Dette fører til den konklusion, at forekomsten af uønskede bivirkninger er mere sandsynlig med denne kendte forbindelse end med de to forbindelser, fremstillet ifølge opfindelsen.

Kun M -methylsandwiciniumhydrogentartrat og N- (n-propyl )sand-wiciumhydrogentartrat viser tilstrækkelig effektivitet ved forlængelse af PR-intervallet. Med N»fr-propyl)ajmaliniumhydro-gentartrat kunne den ønskede virkning ikke nås ved denne prøvning på grund af toxicitetsforholdene.

Med hensyn til forøgelsen af den funktionelle refraktærtid udviste de tre forbindelser sammenlignelige effektiviteter, men også her stiller toxicitetsforholdene sig i vejen for anvendelsen af ajmaliniumforbindelsen.

Som følge heraf viser prøvningsresultateme, at de ifølge opfindelsen fremstillede N-alkylsandwiciniumsalte kan anvendes i terapeutisk effektive doser med mindre fare for uønskede bivirkninger eller toxiske reaktioner end de kendte N-alkylajma-liniumsalte. Den store terapeutiske overlegenhed af N-alkyl-sandwiciniumsaltene er fuldstændig uventet.

Disse resultater tillader den slutning, at den steriske anordning af hydroxygruppen ved 17-C-atomet har en særlig betydning for den farmakologiske virkning af de hidtil ukendte sandwicinforbin-delser, da dette er den eneste konfigurationsforskel fra de epimere af sandwicin. Det til gruppen af Rauwolfia-alkaloider hørende sandwicin er udførligt beskrevet af M.Gorman et al i Tetrahedron 1, 328 (1957).

De ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremstillede forbindelser er stabile og holdbare såvel i vandig opløsning som i fast form og kan derfor anvendes terapeutisk i egnede lægemiddel-indgivningsformer.

De følgende eksempler tjener til nærmere at belyse fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

7 143602

Eksempel 1 A: N-methyl-sandwiciniumiodid 12.0 g sandwicin opvarmes med 12,0 ml methyliodid i 500 ml acetoni-tril i 7-9 timer under tilbagesvaling og inddampes derpå til tørhed. Der opnås 16,0 g N-methyl-sandwiciniumiodid som et gult amorft produkt. Udbytte er 90% af det teoretiske.

B: Ringåben aldehydbase 16.0 g N-methyl-sandwiciniumiodid suspenderes i 500 ml vand, tilsættes 12,0 ml 10% natriumhydroxidopløsning og udrøres med 1000 ml chloroform i 50 minutter. Efter fraskillelse af chloroformfasen udrøres vandfasen på ny med 500 ml chloroform. De forenede chlorof ormf aser tørres over natriumsulfat. Tilbage bliver en amorf remanens bestående af 11,5 g ringåben aldehydbase. Udbytte: kvantitativt .

C: N-methyl-sandwiciniumhydrogentartrat 11,5 g ringåben aldehydbase opløses i 150 ml methanol, tilsættes 4,1 g N-vinsyre opløst i lidt methanol og Indfører under god omrøring i 1500 ml eddikesyreethylester. Efter frasugning af det lyse bundfald og vaskning med eddikesyreethylester tørres ved 50°C til konstant vægt. Smeltepunkt: 135-137°C (nedbrydning). Udbytte: 11,4 g, dvs. 69% af det teoretiske.

Eksempel 2 A: N-propyl-sandwiciniumbromid 22.0 g sandwicin opvarmes med 22 ml n-propylbromid i 1000 ml acetonitril i ca. 7-9 timer under tilbagesvaling, hvorved der dannes et lyst bundfald. Bundfaldet frasuges, vaskes med acetonitril og tørres ved 50°C. Der opnås 20,8 g N-propylsandwicinium-bromid, smp. 514-316°C. Udbytte: 69% at det teoretiske.

B: Ringåben aldehydbase 8 143602 20,8 g N-propylsandwiciniumbromid suspenderes i 200 ml vand, tilsættes 20 ml 10% natriumhydroxidopløsnirg og udrøres med 200 ml chloroform i 30 minutter. Efter fraskillelse af chloro-formfasen udrøres en gang til med 200 ml chloroform. De forenede chloroformfaser tørres over natriumsulfat og inddampes i vakuum. Remanens 16,2 g amorf aldehydbase. Udbytte: kvantitativt.

C: N-propylsandwiciniumhydrogentartrat 16,2 g ringåben aldehydbase opløses i 50 ml methanol, tilsættes 7,0 g L-vinsyre opløst i lidt methanol og indføres under kraftig omrøring i 200 ml eddikesyreethylester. Det hvide bundfald fra-suges efter kort henstand, vaskes med eddikesyreethylester og tørres ved 50°C til konstant vægt. Der opnås 21,5 g N-propyl-sandwiciniumhydrogentartrat, smp. 205-207° (det opnåede N-pro-pylsandwiciniumhydrogentartrat indeholder ringe mængder af den tilsvarende isosandwicin-forbindelse-, dvs. den epimere 20a-ethyl-2ip-hydroxyforbindelse). Udbytte: 94% af det teoretiske.