DK148260B

DK148260B - Analogifremgangsmaade til fremstilling af 1,3,8-trisubstituerede xantinderivater eller salte deraf

Info

Publication number: DK148260B
Application number: DK453778AA
Authority: DK
Inventors: Sten Haakan Axel Ma Bergstrand; Per Gunnar Kjellin; Carl Goeran August Persson; Lars Magnus Soerenby
Original assignee: Draco Ab
Priority date: 1977-10-14
Filing date: 1978-10-12
Publication date: 1985-05-20
Also published as: DD139855A5; SE416810B; DK148260C; IE782041L; AU4036578A; FI66383C; SE7711581L; NZ188566A; ZA785335B; IT7851499A0; SU755199A3; NO783471L; SG85584G; US4233303A; FI783126A7; DE2862017D1; ATA714478A; NO147562B; HK6385A; CA1109470A

Description

148260

Den foreliggende opfindelse angår en analogifremgangsmåde til fremstilling af hidtil ukendte, farmakologisk aktive forbindelser med den i krav l's indledning viste almene formel I, hvor 12 3 R , R og R har de sammesteds angivne betydninger, eller fysiologisk acceptable salte deraf. Forbindelserne er velegnede til terapeutisk anvendelse. Nærmere bestemt har de omhandlede, hidtil ukendte forbindelser antiallergisk virkning og er særligt værdifulde som antiastmatiske midler og kan også anvendes i den terapeutiske og profylaktiske behandling af andre allergiske sygdomme.

Udtrykket "allergi" betyder ifølge Dorland's Illustrated Medical Dictionary, 24. udgave, 1967, "en overfølsom tilstand frembragt ved udsættelse for et bestemt allergen, idet genudsættelse bringer en forandret reaktionsevne for dagen". Som eksempler 148260 2 på forskellige allergier kan nævnes astma, allergisk rinitis, høfeber og nældefeber. Et fælles træk for mange typer allergiske reaktioner hos mennesker er en antigen-antistof-reaktion, som fører til frigørelse af farmakologisk aktive midler (= mediatorer eller mæglere) bl.a. histamin og SRS-A (= langsomt reagerende anafylak-sisk forbindelse). De således frigjorte mæglere fremkalder bronko-konstriktion, ødem, forøget produktion af slim, kløe osv. Reaktionsforløbet ved et allergisk angreb kan skematisk illustreres på følgende måde:

Trin 1 Allergen (antigen) indtræder i organismen.

_4/_______

Trin 2 Antigenen reagerer med antistoffer, hvilket fører til_______

Trin 3 frigørelse af mæglere.

_i;_

Trin 4 De frigjorte stoffer, navnlig histamin og SRS-A giver anledning til den allergiske reaktions symptomer: bronkokonstriktion, ødem, forøget produktion af slim, osv._

Den ovenfor illustrerede type unormal kraftig reaktion af organismen over for allergener (antigener), som kan være fremmede proteiner eller andre forbindelser, kaldes en anafylaktisk reaktion.

Selv om der i den følgende beskrivelse vil blive lagt særlig vægt på bronkial astma af den eksogene type, dvs. fremkaldt af ydre årsager, hvilket kun er en form for allergi, vil det forstås at de resultater som opnås gennem den foreliggende opfindelse også vil kunne anvendes på andre former for allergi.

Ved den konventionelle behandling af astma behandles de symptomer som fremkommer ved trin 4. Specielt frigøres sammensnøringen eller konstriktionen af luftrøret ved indgift af forbindelser, som afslapper den bronkiale spasme og således udspiler luftrøret. Imidlertid startes denne behandling sædvanligvis først når astmaangrebet er undervejs eller allerede er fuldt pdviklet. Det ville være ønskeligt at have adgang til en forebyggende metode til behandling, som 3 148280 således kunne anvendes til at modvirke selve udbruddet af allergiske angreb. Dette kunne opnås ved inhibering af den frigørelse af mæglere som er vist i trin 3 i skemaet ovenfor.

Det er demonstreret at 1,3-dimetylderivatet af xantin, teo-fyllin, ved nogle prøver er i stand til at inhibere den anafyl-sktiske frigivelse af histamin, fx i basofile leukocyter og i isoleret lungevæv.

Fra DE offentliggørelsesskrift nr. 2.713.389 kendes xantin-derivater med formlen

RC

hvor Ra er alkyl, R er hydrogen eller alkyl og Rc er -CI^- (C3_4) alkyl eller -CI^- (C^.^cykloalkyl, med antiallergisk virkning. Disse forbindelser har imidlertid som bivirkning en uønsket hjertestimulerende virkning.

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af xantinderivater som konsekvent inhiberer den allergiske reaktion i et dosisområde hvori de ikke fremkalder hjertestimulering eller de "klassiske" teofyllin-bivirkninger, fx CNS-formidlede virkninger og tachycardi. Forbindelser med en konsekvent inhiberende virkning på den allergiske reaktion vil være effektive ad forskellige indgiftsveje som profylaktiske antianafylaktiske midler ved behandling af allergier, indbefattet bronkial astma, uden at give de bivirkninger, som vil bemærkes med de teofyllin-lægemidler, der konventionelt anvendes som bronkospasmolytiske midler.

Det har vist sig at forbindelser med den almene formel I

O H

II I

e -tr <r \ ,

1 1 >R

i* 4 148260 og fysiologisk acceptable salte deraf, hvor R1 er metyl, ætyl 2 3 eller n-propyl, R er metyl eller n-propyl og R er 0CH2 eller /\ HO XCH3 har en udtalt antiallergisk virkning. Denne fordelagtige egenskab gør de omhandlede forbindelser værdifulde i den profylaktiske og terapeutiske behandling af forskellige allergiformer såsom allergisk rinitis, høfeber, nældefeber, astma osv.

Blandt de omhandlede forbindelser med den ovenfor viste formel I kan nævnes

0 Η ° H

“»νΛλ ch^A/\ ] il p-CH3 i \\ /Wa

P P

,Jjx XPP· Χ,Χ,Ρ· | 2 ch3-ch-oh ch3-ch-oh

Den foretrukne af de omhandlede forbindelser har formlen

“vAA

5 148260

Da de af forbindelserne, hvori R3 er ch3 -CH2-éH

OH

har et asymmetrisk kulstofatom indebefatter opfindelsen også fremstillingen af alle mulige optisk aktive former og racemiske blandinger af forbindelserne. De racemiske blandinger kan opspaltes ved konventionelle metoder, fx ved saltdannelse med en optisk aktiv syre efterfulgt af fraktioneret krystallisation.

I forbindelse med den foreliggende opfindelse skal man også tage i betragtning at forbindelser, der strukturelt afviger fra formel I, efter indgift til en levende organisme kan omdannes i denne til en forbindelse med formel I og i denne strukturelle form udøver de omhandlede virkninger. Denne betragtning er et yderligere træk ved den foreliggende opfindelse.

Den foreliggende opfindelse indbefatter fremstillingen af farmaceutisk salte af forbindelser med formel I med farmaceutisk acceptable baser. Med betegnelsen "farmaceutisk acceptable salte" menes salte hvori kationerne er forholdsvis uskadelige over for dyreorganismen når de anvendes i terapeutiske doser således at de gunstige farmakologiske egenskaber hos moderforbindelserne med den almene formel I ikke ødelægges af bivirkninger som kan tilskrives disse kationer. Velegnede salte indbefatter salte af alkalimetaller, fx natrium og kalium og ammonium samt salte af aminer, der inden for fagområdet er kendt for at være farmaceutisk acceptable, fx ætylendiamin, kolin, diætanolamin, triætanolamin, oktadecylamin, diætylamin, triætylamin, l-amino-2-propanol, 2-amino-2-(hydroxy-metyl)-propan-1,3-diol og 1-(3,4-dihydroxyfenyl)-2-isopropylamino-ætanol.

Farmaceutisk acceptable salte kan fremstilles ved omsætning af støkiometriske mængder af en forbindelse med formel 1 og den pågældende base, dvs. en base som beskrevet umiddelbart ovenfor, fx ved en forhøjet temperatur, med eller uden et passende opløsningsmiddel, fortrinsvis efterfulgt af omkrystallisation af det således dannede salt fra et passende opløsningsmiddel, fx et hydroxylisk opløsningsmiddel, fx vand.

I den kliniske praksis vil de omhandlede forbindelser normalt blive indgivet oralt, rektalt, nasalt, sublingualt, ved indsprøjtning eller ved inhalering i form af et farmaceutisk præparat som 6 148260 omfatter den aktive ingrediens i form af den oprindelige forbindelse eller eventuelt i form af et farmaceutisk acceptabelt salt deraf, sammen med en farmaceutisk acceptabel bærer som kan være et fast, halvfast eller flydende fortyndingsmiddel eller en spiselig kapsel. Sædvanligvis vil den aktive forbindelse udgøre mellem 0,1 og 99 vægt% af præparatet, fx mellem 0,5 og 20 vægt% til præparater beregnet til indsprøjtning og mellem 0,1 og 50% til præparater beregnet til oral indgift.

Til fremstilling af farmaceutiske præparater i form af dosisenheder til oral indgift indeholdende en af de omhandlede forbindelser, kan den aktive ingrediens blandes med en fast, pulverformet bærer, fx laktose, sakkarose, sorbitol, mannitol, en stivelse såsom kartoffelstivelse, majsstivelse, amylopektin, blandtangpulver eller citruspulppulver, et cellulosederivat, polyvinylpyrrolidon eller gelatine og det kan også indbefatte smøremidler såsom magnium-stearat eller kalciumstearat eller en "Carbowax" ® eller andre polyætylenglykolvokser og sammenpresses til dannelse af tabletter eller kerner til dragéer. Hvis der ønskes dragéer kan kernerne belægges, fx med koncentrerede sukkeropløsninger som kan indeholde gummiarabikum, talkum og/eller titandioxyd, eller også med et filmdannende middel opløst i let flygtige organiske opløsningsmidler eller andre egnede opløsningsmidler eller blandinger.af organiske opløsningsmidler. Der kan sættes farvestoffer til disse belægninger, fx for at skelne mellem forskellige indhold af aktiv forbindelse. Til fremstilling af bløde gelatinekapsler (perleformede lukkede kapsler) bestående af gelatine og, fx glycerol som en blødgører, eller tilsvarende lukke kapsler, kan den aktive forbindelse (S) blandes med en "Carbowax"^ eller en passende olie som fx sesamolie, olivenolie eller arachisolie. Hårde gelatinekapsler kan indeholde granulater af den aktive forbindelse med faste, pulverformige bærerstoffer såsom laktose, sakkarose, sorbitol, mannitol, stivelser (fx kartoffelstivelse, majsstivelse eller amylopektin), cellulosederivater, polyvinylpyrrolidon eller gelatine, og kan også indbefatte magniumstearat eller stearinsyre som smøremidler.

De omhandlede forbindelser kan også formuleres i en dosisform med forsinket virkning under anvendelse af velegnede excipienser.

Der kan anvendes forskellige metoder til at regulere tilgængeligheden, fx diffusionsprocesser og ionbytning. Metoder hvor der anvendes diffusionsprocesser kan eksemplificeres med produkter som inde- 7 148260 bærer belagte granulater eller partikler, matriceindlejrede lægemidler og tungtopløselige former.

Brusepulvere kan fremstilles ved at blande den aktive ingrediens med ikke-toxiske karbonater eller hydrogenkarbonater af fx natrium, kalium eller kalcium, såsom kalciumkarbonat, kaliumkarbonat og kaliumhydrogenkarbonat, faste, ikke-toxiske syrer såsom vinsyre, askorbinsyre og citronsyre og fx aroma.

Flydende præparater til oral anvendelse kan være i form af eliksirer, safter eller suspensioner, fx opløsninger som indeholder fra ca. 0,1-20 vægt% aktiv forbindelse, sukker og en blanding af ætanol, vand, glycerol, propylenglykol og om ønsket aroma, sakkarin og/eller karboxymetylcellulose som dispergeringsmiddel.

Til parenteral indgift ved indsprøjtning kan præparaterne omfatte en vandig opløsning eller suspension af de omhandlede aktive forbindelser, fortrinsvis i en koncentration på 0,5-10% og om ønsket også et stabiliseringsmiddel og/eller pufferstoffer i vandig opløsning. Dosisenheder af opløsningen kan med fordel indesluttes i ampuller.

Den dosis hvormed den aktive ingrediens indgives kan variere inden for vide grænser og vil afhænge af forskellige faktorer som fx de individuelle behov for hver patient. En passende oral dosis ligger fra 10-1000 mg givet 1-4 gange i døgnet. Et passende dosisområde for parenteral indgift er fra 1-500 mg.

De farmaceutiske præparater som indeholder de aktive ingredienser kan på passende måde formuleres således at de vil give doser inden for disse områder enten som en enkelt dosisenhed eller som flerdosisenheder.

De omhandlede forbindelser fremstilles ifølge opfindelsen, der er ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del angivne, ved én af følgende metoder.

a) Omsætning af en forbindelse med formlen 0

1 A

r -ir c-nh2 R3 hvor R1 er metyl, ætyl eller n-propyl og R3 er ?h2

|| eller CH

/ Ά HO CH3 8 148260 2 2 med en forbindelse med formlen R -X, hvor R er metyl eller n- 2 propyl og X er COOH eller -OC-O-CO-R og om nødvendigt dehydra-tisering af det vundne produkt.

Dehydratiseringen kan gennemføres ved fx opvarmning af reaktionsblandingen i nærværelse af et opløsningsmiddel eller ved opvarmning af blandingen med alkali eller ved kogning af blandingen i et højtkogende opløsningsmiddel.

Udgangsmaterialet ved denne metode kan fx fremstilles som vist i reaktionsskemaet nedenfor, hvor grupperne R og R har de ovenfor angivne betydninger.

nh2conh-r3 r1-nhconh-r3

5 CNCH2COOH

^ CNCH2COOH

HN^ ^CH, hvor R3' =_/~\ f i C=N R1-^ ^CH2 /Src eller I I 2

U, NCCH2COOCjH-CH2- o^BH

CH3 l3.

R

OH~ A / mr ch / 1 I / s3 Z' OH" \x

R -ΚΓ ^CH

I I

l3

R

o ''c-no

I II

l3

RJ

J PtVH2 9 148260 >l·

O

1 A

ΈΓ-W A-nh_ i 1 2 2

0 I

i3 b) Omsætning af en forbindelse med formlen

O

1 A

R -ir C-NH- 1 1 JC. C-NH0 </A 2 i3 1 3 hvor R er metyl/ ætyl eller n-propyl og R er eller f®2

J CH

HO N>sCH3 2 2 med en forbindelse med formlen R -X', hvor R er metyl eller n-propyl og X' er -CHO eller ^OQ1

-CH

Aqq2 og oxydativ ringslutning af det vundne produkt. er hydrogen eller 2 en alky]gruppe med 1-3 kulstofatomer og Q er en alkylgruppe med 1 2 1-3 kulstofatomer. Fortrinsvis er Q og Q ætyl eller metyl.

Til den oxydative ringslutning kan der anvendes forskellige midler, fx tionylklorid, S0C12·

Opfindelsen belyses nærmere i det følgende ved hjeblp af nogle eksempler.

148260 10

Eksempel 1 — _ _ _ — —

3,7-Dihydro-l,8-dimetyl-3-(2-hydroxypropyl)-lH-purin-2,6-dion VIII

a) 6-Amino-l~(2-hydroxypropyl)-2,4-(lH,3H)-pyrimidindion III

Til en opløsning af 328 g (3,9 mol) cyanoeddikesyre og 750 ml eddikesyreanhydrid sattes 228 g (1,93 mol) 2-hydroxypropylurinstof (I) i portioner. Opløsningen omrørtes ved 60-70°C i 1 time. Efter afkøling filtreredes krystallerne fra og vaskedes med ætanol. Udbytte 308,8 g (II). Dette omrørtes i 300 ml varmt vand og der tilsattes 245 ml 5N NaOH i portioner indtil basisk reaktion. Opløsningen neutraliseredes med 2 ml 5N HC1. Efter afkøling filtreredes hvide krystaller fra. Udbytte 106,5 g (III) NMR.

b) 6-Amino-1-(2-hydroxypropyl)-3-metyl-2,4-(IH,3H)-pyrimidindion IV

Til 120 ml 5N NaOH (0,6 mol) sattes 106,5 g (0,58 mol) 6-amino-1-(2-hydroxypropyl)-2,4-(IH,3H)-pyrimidindion (III) i små portioner. Opløsningen omrørtes og 67 ml (0,7 mol) dimetylsulfat tilsattes dråbevis og temperaturen fik ikke lov til at stige over 40°C. Efter at alt dimetylsulfatet var tilsat opvarmedes den vundne suspension til 60°C og neutraliseredes til pH 6. Efter afkøling filtreredes hvide krystaller fra og omkrystalliseredes fra 100 ml vand. Udbytte 79 g (IV) NMR.

c) 6-Amino-l-(2-hydroxypropyl)-3-metyl-5-nitroso-2,4-(1H,3H)-pyrimidindion V

Til 79 g (0,4 mol) 6-amino-l-(2-hydroxypropyl)-3-metyl-2,4-(1H,3H)-pyrimidindion (IV), opløst i 500 ml ætanol, sattes 30 g NaN02 (0,43 mol) som var opløst i vand, hvorefter der tilsattes 36 ml koncentreret saltsyre. De røde krystaller opløstes ved kogning og natriumkloridet filtreredes fra. Det røde filtrat anvendtes til syntese af 5,6-diamino-l-(2-hydroxypropyl)-3-metyl-2,4-(1H,3H)-pyrimidindion (VI) NMR.

d) 5,6-Diamino-l- (2-hydroxypropyl ).-3-metyl-2,4- (IH, 3H) -pyrimidindion VI

Opløsningen fra syntesen af 6-amino-l-(2-hydroxypropyl)-3-metyl-5-nitroso-2,4-(IH,3H)-pyrimidindion hydrogeneredes katalytisk 148260 11 i nærværelse af 0,3 g Pt02 ved stuetemperatur og 265 kPa i 30 minutter. Katalysatoren filtreredes fra og filtratet inddampedes til 100 ml. Krystallerne filtreredes fra. Udbytte 63,7 g (VI).

e) 6-Amino-3-(2-hydroxypropyl)-l-metyl-2,4-(1H,3H)-pyrimidindion IV

Til en opløsning af 75 g (1 mol) l-aminopropanol-2 i 200 ml kloroform sattes 65 ml metylisocyanat. Opløsningen omrørtes ved under 35°C og inddampedes derpå. Den farveløse olie af IX anvendtes direkte. Denne olie sattes til en opløsning af 170 g cyanoeddike-syre og 400 ml eddikesyreanhydrid. Opløsningen omrørtes véd 60-70°C i 2 timer hvorpå den inddampedes. Denne gule olie af IX opløstes i 400 ml varmt vand og der tilsattes 350 ml 5N NaOH til en basisk reaktion. Efter kogning under tilbagesvaling i 30 minutter neutraliseredes reaktionsblandingen og de hvide krystaller filtreredes fra. Udbytte 86 g (IV). NMR.

f) 3,7-Dihydro-l,8-dimetyl-3-(2-hydroxypropyl)-lH-purin-2,6-dion VIII' 16 g (0,075 mol) 5,6-diamino-l-(2-hydroxypropyl)-3-metyl-2,4-(1H,3H)-pyrimidindion (VI) kogtes under tilbagesvaling i 35 ml eddikesyre og 15 minutter. Til den varme opløsning sattes 30 ml kloroform og derpå tilsattes langsomt æter. De fremkomne krystaller filtreredes fra. Udbytte 16 g (VII). Disse krystaller kogtes under tilbagesvaling i 40 ml 2N NaOH i 30 minutter og neutraliseredes med 18 ml 5N saltsyre. Krystallerne filtreredes fra og omkrystalliseredes fra 50 ml vand. Udbytte 6,6 g (VIII). Smeltepunkt 230-232°C, molekylvægt beregner: 238,2, fundet 239, NMR-data fremgår af den efter eksempel 4 viste tabel.

Reaktionsskema: 12 148260 NH2CONHCH2CHOHCH3 I CNCH-COOH I Eks. 1 a q Λ

EW ^CH- TT

II

C

f |2 CH -NHCONHCH„CHOHCH, OH J z j

NCCH^O-O^ ^C^ Eks. 1 e CNCH2COOH

Eks. 1 a OH~ · _ \k 0 ο Ϊ CH-1T ^CH- HN^ ^CH 31 I 2

I II III .C C=N IX

C C-NH- or ^NH

J 2 I

0 I f2 fH2 rnu \ on NCCH-COOCHCH, CH (CH3)2S04 2 3 HO'"' ^CH3 Ί Eks. 1 e /

Eks. 1 b u' oh" 0 0

II II

CH-BT C-NO CH,BT ^ch 3| II <- 3| li V C-NH ' Eks. 1 c JZ C-NH- 0 ^ cr *

1 I

CH„ CH- n „

I 2 I 2 9 9 VIII

CH OH jl I

HO CH. HO CH, CH,BT CX \ 3 3 II Vcb,

Eks. Id PtO,/H- £ £/7

I 2 2 /'-fW

0 CH- II ! 2 -C HO-CH-CH, CH-IT X-NH- Ο H „ . - II J Å /1 OH' VI x^C\ /C_NH2 ch3cooh ch3n "'"'c-ch, <r Ί —2-> 3I II I 3

CH- Eks. 1 f C Ο VII

HO-CH-CH, CT ? NH2 f2 H0-CH-CH3 13

Eksempel 2 148260 3,7-Dlhydro-3-(2-hydroxypropyl)-8-metyl-l-propyl-lH-purin-2,6-dion XIV__

a) 6-Amino-l-(2-hydroxypropyl)-3-propyl-2,4-(1H,3H)-pyrimidindion XI

Til en opløsning af 85 g cyaneddikesyre og 200 ml eddikesyre-anhydrid sattes 80 g 1-(2-hydroxypropyl)-3-propylurinstof. Reaktionsblandingen omrørtes i 2 timer ved 60-70°C. Derpå inddampedes den og den tilbageværende gule olie (X) opløstes i 300 ml varmt vand og der tilsattes portionsvis 80 ml 10N NaOH indtil pH var over 7. Efter afkøling filtreredes de hvide krystaller fra. Udbytte 71 g (XI) NMR.

b) 6-Amino-l-(2-hydroxypropyl)-3-propyl-5-nitroso-2,4-(lH,3H)-pyri-midindion XII

Denne fremstilling udførtes i overensstemmelse med beskrivelsen i eksempel 1 c).

c) 5,6-Diamino-l-(2-hydroxypropyl)-3-propyl-2,4-(1H,3H)-pyrimidindion XIII

Denne fremstilling udførtes i overensstemmelse med beskrivelsen i eksempel 1 d).

d) 3,7-Dihydro-3-(2-hydroxypropyl)-8-metyl-l-propyl-lH-purin-2,6-dion XIV

Ca. 15 g 5,6-diamino-l-(2-hydroxypropyl)-3-propyl-2/4-(1H,3H)-pyrimidindion i form af en olie kogtes under tilbagesvaling i 1 time i 50 ml eddikesyre. Opløsningen inddampedes og remanensen opløstes i vand. Der tilsattes aktivt kulstof og det filtreredes fra. Til filtratet sattes 25 ml 5N NaOH og opløsningen kogtes under tilbagesvaling i 30 minutter. Der tilsattes saltsyre indtil sur reaktion og de vundne krystaller filtreredes fra og omkrystalliseredes fra 200 ml vand. Udbytte 2,7 g. Smp. 205-208°C, molekylvægt beregnet: 266,3, fundet 265, NMR-data er vist i tabellen efter eksempel 4. Reaktionsskema: 148260 14 CNCELCOOH 0 ch3chohch2nhcohhch2ch2ch3 Eks/2 jj CH-CH.,CH--ir XCH.

3 2 2 i i 2

X C=N

<r fK —* . f 2 NCCH2C0-0-CH-CH3

X

0 Q

h i

CH-1CH_CH0-N'/ ^CH N^-NO

s£_» 3 2 2 I II _» 3 2 2 I I .

~ I * JZ C-NH, 7 JJ-NH, >

Ete. 2 a „.Ai/ 2 2

0 I I

ΟΪ, CH, 1 2 ( 2 H0-CH-CH3 H0-CH-CH3

XI XII

ΟΙ,ΟΙ,ΟΙ,-Ν^ N>NH,

PtO„/H [ || CH-COOH

-=-£-*· C-NH- ~> 2 Eks. 2 d / f2 H0-CH-CH3

XIII

0 H

1 i / \ / V.

CH,CH,CH,-N C \ 3 2 2 I I Vch3 CH2- · H0-i:H-CH3

XIV

Eksempel 3 15 148260

3,7-Dihydro-l,8-dimetyl-3-fenyl-lH-purin-2,6-dion XIX

a) 6-Amino-3-metyl-l-fenyl-2,4- (1H,3H)-pyrimidindion

Til en opløsning af 38 g (0,44 mol) cyaneddikesyre, 200 ml eddikesyreanhydrid og 200 ml eddikesyre sattes 60 g l-metyl-3-fenyl-urinstof. Opløsningen omrørtes ved 90-100°C i nogle timer. Efter afkøling frafiltreredes 65,5 g l-cyanoaceto-l-metyl-3-fenylurinstof (XV) (smp. 180°C). Denne forbindelse opløstes i 3 liter kogende ætanol og der tilsattes 10 ml 10%s sodaopløsning. Efter afkøling og filtrering inddampedes filtratet og krystallerne vaskedes med ætanol. Udbytte 46,7 g (XVI) NMR.

b) 6-Amino-3-metyl-5-nitroso-l-fenyl-2,4-(lH,3H)-pyrimidindion XVII

Til 46,7 g pyrimidindion (XVI) opløst i 200 ml DMSO sattes 15 g NaN02 opløst i 25 ml vand. Temperaturen af denne opløsning var 60°C. Til denne sattes 18 ml koncentreret saltsyre hvorved temperaturen steg til 100°C og reaktionsblandingen blev mørkerød. Efter 30 minutter tilsattes 1,5 liter vand og krystallerne filtreredes fra og vaskedes med vand. Udbytte 40,5 g (XVII). NMR.

c) 5,6-Diamino-3-metyl-l-feny1-2,4-(IH,3H)-pyrimidindion XVIII

40,5 g 6-amino-3-metyl-5-nitroso-l-fenyl-2,4-(IH,3H)-pyrimidindion (XVII) i 500 ml DMF og i nærværelse af 0,3 g PtC>2 hydrogeneredes katalytisk i 20 minutter ved et tryk på 200 kPa. Reaktions-bla'ndingen opvarmedes og katalysatoren filtreredes fra. Efter afkøling filtreredes krystaller fra og vaskedes med DMF og vand. Udbytte 21,4 g (XVIII), NMR.

d) 3,7-Dihydro-l,8-dimetyl-3-fenyl-lH-purin-2,6-dion XIX -

En opløsning af 12,5 g (0,054 mol) 5,6-diamino-3-metyl-l-fenyl-2,4-(1H,3H)-pyrimidindion i 100 ml eddikesyreanhydrid kogtes under tilbagesvaling i 5 timer. Efter afkøling filtreredes grå krystaller fra og omkrystalliseredes fra 300 ml ætanol. Udbytte 4,0 g (XIX). -Siap. 315-317°C, molekylvægt beregnet: 256,2, fundet 256.

NMR data, se tabel efter eksempel 4.

Reaktionsskema: 16

ΙΑ826O

Ο

--- NCCH COOH JL

(O“sj £ w

^NH

(Q)

Eks. 3aj^ OH- 0 0 l h CH,N^ '""C-HO CH-N^ Ν:η

XVII I I κ_ | || XVI

X .C-NH, Eks. 3 b j>NH„ 2 cT 'NjK 2 é p

Eks. 3 c

? Ϊ I

C X^ N

CH,N^ (CH,CO) ,0 CH,N <f \ XIX

3I ?™2 —l—L-> 31 I Vch3 ^,C P>NH Eks. 3d X ,c

XVIII ^ 2 </P H

P p

Eksempel 4 3, 7-Dihydro-l-metyl-3-f enyl-8-propyl-lH-purin-2,6-dion

En opløsning af 3 g 5,6-diamino-3-metyl-l-fenyl-2,4-(1H,3H)-pyrimidindion (XVIII) i 25 ml smørsyreanhydrid kogtes under tilbagesvaling i 16 timer. Efter afkøling filtreredes grå krystaller fra og omkrystalliseredes fra 100 ml ætanol. Udbytte 1,1 g, Smp. 265-270°C, molekylvægt beregnet: 284,2, fundet: 279. NMR-data ses i tabellen nedenfor.

17 148260 NMR-data i opløsningsmiddel DMSO d,_ (= 2,60)

O

R1 1 H

]3

Forbindelse fremstillet - _

ifølge eks. R1 RJ R2 N?H

nr.

1 f VIII 3H 3,25 s 3H 1,07 d 3H 2,40 s IH 13,17 b 2H 3,93 m IH 4,08 m IH 4,77 b 2 d XIV 3H 0,90 t 3H 1,10 d 3H 2,45 s IH 13,00 b 2H 1,57 sep 2H 3,97 m 2H 3,93 t IH 4,07 m | IH 4,90 b 3 d XIX 3H 3,27 s 5H 7,50 s 3H 2,30 s IH 13,33 b 4 3H 3,33 s 5H 7,53 s 3H 0,86 t IH 13,33 b 2H 1,67 m 2H 3,20 b

Eksempel 5 18 148260

3,7-Dihydro-1,8-dimetyl-3-fenyl-lH-purin-2,6-dion XIX

a) 6-Åroino-5-ætylidehamino-3-inetyl-l-fenyl-2,4- (IH, 3H) - pyrimidinion 4,1 g (17,6 mmol) 5,6-diamino-3-metyl-l-fenyl-2,4-(IH,3H)-pyrimidindion (XVIIX) omrørtes i 100 ml metanol. Der tilsattes 1,0 ml (17,8 mmol) acetaldehyd, hvorefter blandingen kogtes under tilbagesvaling i 3 timer. Efter afkøling blev de vundne krystaller afsuget og vasket med metanol. Udbytte 3,75 g (82%), NMR $(DMSO-dg, 2,48), 1,95 (d, 3H), 3,12 (s, 3H), 6,08 (b, 2H), 7,50 (m, 5H), 9,05 (q, IH).

b) 3,7-Dihydro-l,8-dimety1-3-fenyl-lH-purln-2,6-dion XIX

1 ml tionylklorid sattes til 260 mg 6-amino-5-ætyliden-amino-3-metyl-l-feny1-2,4- (lH,3H)-pyrimidindion og opløsningen kogtes under tilbagesvaling i 10 minutter. Derefter inddampedes opløsningen og der vandtes en mørk krystalmasse. Denne krystalmasse indeholdt XIX, hvilket kunne påvises med to forskellige TLC-systemer.

TLC

Kiselgel 60 £^54

System 1: CHCl3/ætanol/HCOOH = 88/10/2, Rf * 0,51

System 2; CHCl3/isopropanol/NH3 (25%) = 45/45/10, = 0,77, 19 148260

Farmakologiske prøver

Aktiv lungeanafylaksi hos rotte

Den antianafylaktiske virkning afprøvedes på aktivt sensibiliserede forsøgsdyr.

Den aktive sensibilisering af dyrene udførtes ved indsprøjtning af ovalbumin, et protein. Denne indgift gør dyrene overfølsomme over for efterfølgende ovalbuminudfordring med bronkokonsfriktion som følge. Den antianafylaktiske virkning af de under afprøvning værende forbindelser afprøvedes in vivo ved at udsætte de aktivt sensibiliserede dyr for ovalbumin og måle prøveforbindelsens beskyttende virkning på det intratrakeale tryk.

Immuniserinqsmetode

Rotter, Sprague Dawley, 250 g, sensibiliseredes med 1,0 rag ovalbumin (Sigma) og 200 mg Al(OH)3-gel suspenderet i 1,0 ml saltvand. Denne suspension blev indgivet subkutant to steder (0,5 ml pr. sted) på bugsiden. Denne procedure udførtes med dyrene let bedøvede med mebumal. 18-26 dage senere anvendtes dyrene i provokationsforsøgene .

Provokationsbehandling

Dyrene bedøvedes med intraperitoneal indsprøjtning af mebumal, 50 mg/kg. Luftrøret blev forbundet med en kanyle og dyrene fik tilført luft ved hjælp af en pumpe (Braun). Respirationsfrekvensen var ca. 80 slag/min. Det intratrakeale tryk måltes med en Statham tryktransducer (P23AC). De normale trykvariationer var 0-10 cm H20.

Til inhibering af den spontane respiration var der brug for Curare i en mængde på 0,8 mg/kg i.v. Samtidigt med respirationsmålingerne måltes hjertehastigheden og det arterielle blodtryk ved hjælp af en Statham tryktransducer forbundet med a. carotis. Blodtrykket, pulshastigheden og det intratrakeale tryk registreredes ved hjælp af en Grass polygraf.

Bronkokonstriktion fremka.ldtes med 5HT ved 4-5 indsprøjtninger af en standarddosis i halsveneri. Derefter blev der indgivet en enkelt dosis på 5 mg ovalbumin. Prøveforbindelsen blev indgivet 1 minut før den udfordrende ovalbumindosis. Som følge af afsensibilisering mod antigenet (ovalbumin) kunne dette kun indgives en gang i hvert dyr.

20 148260

Beregning af anafylaktisk bronkokonstriktion

Den maximale stigning af det intratrakeale tryk fremkaldt med ovalbumin måltes og dette blev udtrykt som den procentuelle stigning af det intratrakeale tryk. Der blev foretaget sammenligning med én gruppe kontroldyr som ikke var behandlet med prøveforbindelsen og grupper på dyr behandlet med forskellige doser af prøveforbindelsen.

Prøveforbindelser

De på rotterne afprøvede forbindelser var følgende: 3.7- dihydro-l,8-dimetyl-3-fenyl-lH-purin-2,6-dion XIX (med betegnelsen D 4026) .

3.7- dihydro-1,8-dimety1-3-(2-hydroxypropyl)-lH-purin-2,6-dion VIII (med betegnelsen D 4086).

3.7- dihydro-3-(2-hydroxypropyl)-8-metyl-l-propyl-lH-purin-2,6-dion XIV (med betegnelsen D 4122).

Prøveforbindelserne opløstes i 0,8 ml NaOH (0,5M) og 9,2 ml saltvand. Denne stamopløsning indeholdende 10 mg/ml af forbindelsen fortyndedes yderligere med saltvand om nødvendigt. Teofyllin (natriumsaltet) afprøvedes i to serier. Forbindelsen var opløst i saltvand.

Resultater:

Ovalbumin, 5 mg intravenøst, fremkaldte en udtalt forøgelse af det intratrakeale tryk hos den sensibiliserede rotte med kunstig lufttilførsel.

Stigningen indtrådte langsommere og havde længere varighed sammenlignet med den der fremkaldes med 5 HT.

Ved intravenøs indgift 1 minut før ovalbumin formindskede de under afprøvning værende forbindelser D 4026, 4086 og 4122 stigningen af det intratrakeale tryk (tabel 1, 2 og 3). D 4026 viste en dosis afhængig inhibering af den anafylaktiske bronkospasma i koncentrationer på 0,01-0,10 mg/kg med en maximal inhibering på ca. 871. D 4122 viste inhibering i koncentrationer på 0,01-1,00 mg/kg med en maximal inhibering på 79%.

Til sidst afprøvedes teofyllin og dinatriumkromoglicat (tabel 4 og 5). Ved undersøgelse på to grupper forsøgsdyr viste teofyllin i en dosis på 0,1-2,5 mg/kg en partiel og usammenhængende beskyttende virkning på den anafylaktiske bronkokonstriktion hos rotter. Det samme viste sig med dinatriumkromoglicat i en dosis på 0,1-5 mg/kg ved undersøgelse på en enkelt gruppe forsøgsdyr.

21 148260

Den extrapolerede dosis som giver 50% beskyttelse mod den anafylaktiske bronkospasma beregnedes for de afprøvede forbindelser. Som det fremgår af resultaterne som er vist i tabel 6 var forbindelserne D 4026 og 4122 de mest kraftige forbindelser som viser ED^-værdier <0,1 mg/kg. Prøveforbindelsen D 4086 udviste en ED^Q-værdi på 0,10-0,27 mg/kg. Sammenligningsforbindelserne teofyllin og dinatriumkromoglicat udviste imidlertid klokkeformede kurver som gjorde det umuligt at beregne ED-værdierne.

Konklusion

Xantinderivaterne D 4026, 4086 og 4122 udviser beskyttende virkning hos den aktivt sensibiliserede rotte mod anafylaktisk bronkospasme. De nødvendige doser til dette var lave, 0,01-1,0 mg/kg. Teofyllin udviste ikke dosisafhængig beskyttelse i dosisområdet 0,010-2,5 mg/kg. Dette var heller ikke tilfældet for dinatriumkromoglicat i dosisområdet 0,1-5,0 mg/kg.

Tabel 1

Stigning i det intratrakeale tryk (+ΔΡ) ved aktiv lungeanafylaksi hos rotte. Middelværdier + S.E.M. og antallet af forsøg er angivet.

Forbindelse, mg/kg i.v. +ΔΡ (%) n

Kontrol 0 57+10 8 D 4026 0,010 33+6 5 D 4026 0,100 7+2 5 D 4026 - 0,500 9 + 5 5

Tabel 2

Forbindelse, mg/kg i.v. +ΔΡ (%) n

Kontrol 0 46+9 6 D 4086 0,100 26+6 6 D 4086 0,250 14+3 4 D 4086 0,500 2 + 1 4 22 148260

Tabel 3

Forbindelse, mg/kg i.v. +ΔΡ (%)_n

Kontrol 0 85 + 13 8 D 4122 0,010 34+4 5 D 4122 0,100 23+5 5 D 4122 1,000 18+4 5

Tabel 4j

Forbindelse, mg/kg i.v. +ΔΡ (%) n

Kontrol 0 70 + 14 7 teofyllin 0,100 31+11 4 teofyllin 0,500 18+5 5 teofyllin 2,50 42+12 5 kontrol 0 88+12 11 teofyllin 0,010 69+21 3 teofyllin 0,100 63+17 3 teofyllin 1,000 102+10 3

Tabel 5

Forbindelse, mg/kg i.v.__+ΔΡ (%)__n

Kontrol 0 46+9 6

Dinatrium- kromglicat 0,1 46+7 5 1.0 22+8 4 5.0 46+6 3 23 148260

Tabel 6

Ekstrapoleret intravenøs dosis for 50%s beskyttelse (ED^q mg/kg) ved aktiv lungeanafylaksi hos rotte.

Forbindelse ED mg/kg i.v.

D 4026 0,016 D 4086 0,12 D 4122 0,010 teofyllin klokkeformet kurve dinatriumkromoglicat klokkeformet kurve

Sammenligning med forbindelse kendt fra DE offentliggørelses-skrift nr. 2.713.389.

Sammenligning mellem forbindelserne D 4026 og D 4086 der er fremstillet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen og forbindelserne D 4160 og 4201, der kendes fra DE offentliggørelsesskrift nr. 2.713.389.

0 H CH wKJ

CH1 x i3 3

Forbindelse R

D 4026 _X

D 4086 -CH2-CHOH-CH3 CH,

I J

D 4160 -CH2-CH-C2H5 D 4201 -CH2-CH2-CH3 148260 • 24

De foretagne undersøgelser er udført som angivet i beskrivelsen.

Den procentuelle inhibering af anafylaktisk bronkokon-striktion bestemtes efter følgende formel: /Stigning i trakealtryk> _ .stigning i trakealtryk.

_kontroldyr_’ ~ K_forsøgsdyr__ χ 10Q

stigning i trakealtryk, kontroldyr Tabel 7

Forbin- Dosis Procentuel Hjerterytme Hjerterytme delse mg/kg inhibering af før indgift efter indgift i.v. anafylaktisk af forbindelse af forbindelse bronkokon- middelværdi og middelværdi og striktion grænseværdier grænseværdier D 4160 0,10 36 407 (390-430) 430 (410-450) D 4160 1,0 69 382 (380-385) 432 (425-440) D 4160 10,0 90 363 (335-385) 463 (435-470) D 4201 0,1 38 306 (285-360) 338 (290-400) D 4201 1,0 75 356 (300-420) 440 (345-545) D 4201 5,0 89 340 (315-375) 555 (510-595) D 4026 0,01 42 363 (280-415) 364 (300-415) D 4026 0,10 87 399 (355-427) 393 (350-430) D 4086 0,10 43 399 (350-440) 400 (360-435) D 4086 0,25 70 403 (385-425) 410 (390-435) D 4086 0,50 96 410 (380-455) 427 (400-480) _I_____

Resultater

Resultaterne er angivet i tabel 7.

Alle de undersøgte forbindelser inhiberede antigeninduceret bronkokonstriktion hos bedøvet rotte. Den ifølge op- 25 148260 findelsen fremstillede forbindelse D 4086 er imidlertid ca. dobbelt så kraftigt som den kendte forbindelse D 4201, når man sammenligner det dosisniveau, som giver 50%'s beskyttelse, og den ifølge opfindelsen fremstillede forbindelse D 4026 er ca. 18 gange så kraftig som den kendte forbindelse D 4160 ved det dosisniveau, der giver 50%'s beskyttelse.

En uønsket bivirkning ved forbindelser af teofyllin-typen er hjertestimulering. Ved de her udførte undersøgelser på rotte er der en betydelig forskel mellem de her omhandlede forbindelser og de kendte forbindelser med hensyn til hjertestimulering (jvf. tabel 7). Mens de bronko-effektive doser af forbindelserne D 4086 og 4026 ved rotteforsøg er næsten fri for virkning på hjertet viser de bronko-effektive doser af de kendte forbindelser D 4201 og D 4160 en væsentlig hjertestimulering. Således giver D 4201 en gennemsnitlig forøgelse på 215 slag/min. i den højeste af de afprøvede doser, mens forbindelsen D 4160 i den højeste af de afprøvede doser giver en gennemsnitlig forøgelse på 100 slag/min.

Claims

148260

1. Analogifremgangsmåde til fremstilling af 1,3,8-trisubsti-tuerede xantinderivater med den almene formel f J

1 J! >R '3 R eller et fysiologisk acceptabelt salt deraf, i hvilken formel R1 2 3 er metyl, ætyl eller n-propyl, R er metyl eller n-propyl og R er CH0 I i 2 λ CH Ηζ I eller H0 CH3 kendetegnet ved at man a) omsætter en forbindelse med formlen 0 l| R -W X-NH0 I I! 2 o/k « i3 1 3 hvor R og R har de ovenfor angivne betydninger, med en forbindel-2 2 se med formlen R -X, hvor R har den ovenfor angivne betydning og X er -COOH eller -OC-O-CO-R , hvorpå man om nødvendigt underkaster det vandne produkt dehydratisering, eller b) omsætter en forbindelse med formlen ? C R-ΐΚ' ^C-NH., I i 2 i3