DK164899B - Analogifremgangsmaade til fremstilling af 2-substituerede-3-hydroxy-1,4-naphthoquinoner og udgangsmaterialer til brug ved fremgangsmaaden - Google Patents

Description

DK 164899B

Opfindelsen angår en analogifremgangsmåde til fremstilling af hidtil ukendte 2-substituerede-3-hydroxy-1,4-naphthoquinoner med den almene formel I: ch3 ' οψΡΐ' · 10 o hvor R er en (C^-C^Jalkylgruppe eller farmaceutisk acceptable salte deraf og hidtil ukendte udgangsmaterialer, nemlig 2-substituerede-3-halogen-1,4-naphthoquinoner og 2-substituerede 3-hydroxy-1,4-naphthoquinoner, til 15 brug ved fremgangsmåden. De omhandlede forbindelser er anvendelige ved kemoterapeutisk behandling af protozoelle infektioner hos mennesker og dyr.

2 - S ub s t i tuer ede-3-hydr oxy-1,4-naph thoquinoner er tidligere blevet beskrevet indenfor teknikken som 20 værende i besiddelse af virkning mod protozoer, især mod malaria og, i mindre udstrækning, mod coccidier.

Således har Fieser et. al. (J. Amer. Chem. Soc. 1948, 70, 3156) beskrevet nogle hundrede forbindelser af denne art med virkning mod malaria. Et antal af disse, hvori en cycloalkylgruppe er knyttet 25 til quinonkernen, blev betragtet som særligt aktive og er beskrevet i US-patentskrift nr. 2.553.648. Et antal forbindelser blev indgivet mennesker, men de indgivne forbindelser led af den ulempe, at der krævedes store doser for at fremkalde terapeutisk virkning hos menne-30 sker. Senere rettedes opmærksomheden mod forbindelser med en uu-cyclohexylalkylsidekæde, især menocton, 2-(8-cyclohexyloctyl)-3-hydroxy-l,4-naphthoquinon (f.eks.

Fieser et. al. J.Med. Chem. 1967, 10, 513), men interessen forsvandt atter som følge af ringe virkning 35 hos mennesker. j I US-patentskrift nr. 3.347.742 beskrives anvendelsen af 2-(4,-cyclohexylcyclohexyl)-l,4-naphto-quinon som middel mod coccidier, men denne forbindelse er aldrig blevet bragt i handelen.

2

DK 164899 B

I EP offentliggørelsesskrift nr. 2228 beskrives blandt andet 3-hydroxy-1,4-naphthoquinoner hvori substituenten i 2-stillingen er en ^2-12 cYcl°alkylrin9' der eventuelt som substituent kan have en alkylgruppe, især en 5 methylgruppe. Der er imidlertid ikke beskrevet specielle forbindelser med en substituent, og der findes heller ikke nogen angivelse af, hvilke stillinger i cycloalkyl-ringen, der skal substitueres. Disse forbindelser har antiprotozoel virkning.

10 Det har nu overraskende vist sig, at de ifølge opfindelsen fremstillede substituerede naphthoquinoner har en langt -højere virkning overfor den humane parasit Plasmodium falciparum end de beslægtede forbindelser, der tidligere er blevet betragtet som mere lovende antimalariamidler. Desuden 15 har forbindelserne en god, bredspektret virkning overfor kommercielt vigtige Eimeriaarter, de organismer der forårsager coccidiosis.

I overensstemmelse hermed er analogifremgangsmåden ifølge opfindelsen ejendommelig ved det i krav 1's ken-20 detegnende del anførte.

Det bemærkes, at 2- og 3-stillingerne i den u- substituerede 1,4-naphthoquinonring er identiske og, ved navngivelse af forbindelserne, vil således konvention afgøre om cyclohexylsubstituenten eller hydroxyl-25 gruppen er i 2-stillingen. For enkelheds skyld vil i foreliggende beskrivelse, når forbindelserne er omtalt ikke-specifikt, substituenten blive- betragtet som værende i 2-stillingen.

I forbindelserne med formlen I er R hensigts-30 mæssigt en ligekædet C1-4 alkylgruppe. Foretrukne grupper er methyl og ethyl.

Det vil fremgå at forbindelserne med formlen I kan eksistere som cis-eller trans-isomere, dvs. at cyclohexylringen kan være cis- eller trans-substitueret 35 med naphthoquinonkernen og 4-t-alkylgruppen. Opfindelsen omfatter såvel fremstilling af cis- som trans-iscmere og blandinger 3

DK 164899 B

deraf i et vilkårligt forhold. Når forbindelsen foreligger i form af en blanding af isomere, vil den trans-isomere i almindelighed være tilstede i en mængde på ca. 50% eller vil være den fremherskende isomere, men 5 blandinger hvori den cis-isomere er fremherskende ligger også indenfor opfindelsens omfang. Forholdet mellem de isomere kan varieres som ønsket; typiske blandinger omfatter blandinger, hvori cis/trans-isomer^forholdét er ca. 1:1,40:60 og 5:95.

1Q Specifikke forbindelser indenfor formel I's omfang er blandt andet: 2— (4 ' -t-butylcyclohexyl) -3-hydroxy-l, 4-naphthoquinon og 2-hydroxy-3-(4'-t-pentylcyclohexyl)-1,4-naphtho-quinon; derunder de rene cis- og rene trans-isomere og 15 blandinger deraf.

Forbindelserne med formlen I kan eksistere i en tautomer form, hvori hydroxylgruppen afgiver sin proton til én af oxogrupperne, og sådanne tautomere former ligger indenfor opfindelsens omfang. Det menes imidler-20 tid, at den i formel I viste form er den stabile form.

Eksempler på farmaceutisk acceptable salte af forbindelser med formel I fremstillet ifølge opfindelsen er sådanne dannet mellem hydroxygruppen og med passende baser, såsom farmaceutisk acceptable salte, der er dannet 25 med en alkalimetalkation, såsom natrium eller kalium, og salte med organiske baser, såsom ethanolamin, diethanol-amin og N-methylglucamin.

Forbindelserne til brug som udgangsmateriale ved den omhandlede fremgangsmåde er ejendommelige ved det i 30 de kendetegnende dele af kravene 10-11 angivne.

Ved fremgangsmådevariant a) omdannes de !tilvarende 3-halogen-, f.eks. 3-chlor- eller 3-brom-, } analoge med den i krav 1 angivne formel II, hvori X er halogen, til de 3-hydroxysubstituerede forbindelser ved 35 hydrolyse, f.eks. med et alkalimetalhydroxid i et egnet medium. F.eks. har kaliumhydroxid i vandigt methanolisk medium vist sig velegnet.

4

DK 164899 B

Forbindelserne med formlen II er hidtil ukendte forbindelser og udgør således et yderligere aspekt af opfindelsen. Forbindelserne med formlen II kan frem-i stilles ved i og for sig kendte fremgangsmåder til frem-5 stilling af forbindelser med analog struktur, f.eks. den af Fieser, L., J, Am. Chem. Soc., 1948, 3165 ét seq. beskrevne fremgangsmåde.

Forbindelserne med formlen I kan også fremstilles i i udfra den tilsvarende 2-hydroxy-3-(4'-t-alkylcyclohexyl-10 methyl)-1,4-naphthoquinon med den i krav 1 angivne formel III ved Hooker-oxidation (jfr. f.eks. J. Am.

Chem. Soc., 1948, 3174 eller 3215). I formel III har : R den ovenfor angivne betydning.

Forbindelserne med formlen III er ligeledes hid-15 til ukendte forbindelser. Forbindelserne med formlen III kan fremstilles ved fremgangsmåder, der er kendt til . fremstilling af forbindelser med analog struktur, jfr. den af Fieser i J. Am. Chem. Soc., 1948, 3165, beskrevne fremgangsmåde, f.eks. ved omsætning af en 20 . 2-halogen-l,4-naphthoquinon med den ønskede (4-t-alkyl-cyclohexyl) eddikesyre.

Ved fremgangsmådevariant d) halogeneres (f.eks. bromeres) forbindelsen med formlen V til dannelse af forbindelser med formlen II, der derpå hydrolyseres til 25 forbindelser med formlen I.

Ved fremgangsmådevariant e) epoxideres forbindelser med formlen V til dannelse af en forbindelse med formlen VI, rrVO- (VI)

O

5

DK 164899 B

der derpå hydrolyseres til en forbindelse med formlen I, f.eks. med fortyndet vandig syre eller fortyndet vandig base.

Ved fremgangsmådevariant f) underkastes forbin-5 delsen med formlen V

en Thiele-acetylering ved omsætning med et passende acetyleringsmiddel (f.eks. eddikesyreanhydrid) i nærværelse af et oxidationsmiddel (f.eks. perchlorsyre) til dannelse af forbindelser med formlen VII a. For- 10 bindeiser med formlen VII a omdannes til forbindelser med formlen VII b ved hydrolyse, hvilke forbindelser omdannes til forbindelser med formlen I ved oxidation, f.eks. ved en fremgangsmåde analog med den i Organic Reactions, bind 19, side 222, beskrevne.

15 Egnede oxidationsmidler omfatter f.eks. ferrichlorid. og en mineralsyre eller chromsyre.

/—\ ch3 20 1 >-' c% ( Vir a R=COCH3 ' wri-h od1 25 Det vil være klart for fagmanden, at de oven for beskrevne fremgangsmåder kan føre enten- til isomere blandinger (cis og trans) af forbindelserne med formlen I eller, når der benyttes et isomerisk rent udgangsmateriale, til ren’, cis- eller trans-forbindelse 30 med formlen I. I denne henseende er forbindelserne med formlen III specielt værdifulde når det ønskes at fremstille en ren cis- eller trans-isomer.

En yderligere fremgangsmåde til fremstilling af forbindelser med formlen I består i at omsætte en 35 forbindelse med den i krav 1 angivne formel IV, hvori ‘ Y er et halogenatom (f.eks. chlor eller brom) eller en hydroxy-, acetoxy- eller alkoxygruppe, med en cyclohexyldonorforbindelse indeholdende gruppen 6

DK 164899 B

CH3

--R

ch3 . hvori R har den ovenfor angivne betydning, i en form 5 der er istand til at tilvejebringe den substituerede cyclohexylgruppe som et frit radikal med elektronen i den korrekte stilling i forhold til t-alkylsubstituenten, enten spontant eller under oxiderende betingelser og, om nødvendigt, hydrolysere Y-gruppen (når denne er for-10 skellig fra hydroxy) til en 3-hydroxygruppe i det : resulterende 2-cycloalkylsubstituerede kondensat.

Cyclohexyldonorer er a) den tilsvarende substituerede cyclohexylcarboxylsyre, der kan undergå oxidativ decarboxylering. F.eks. er persulfat med en katalysator, 15 såsom sølvioner, egnet til formålet (jfr. Jacobson N. et al., Annalen, 1972, 763, 135 og Acta Chem. Scand, 1973, 27, 3211). Når der benyttes persulfat under disse betingelser, udføres reaktionen fortrinsvis med en 1,4-! naphthoguinon, hvori Y er forskellig fra hydroxy.

20 i Ammoniumpersulfat kan passende benyttes som oxidations-i midlet, og katalysator er sølvnitrat. Hydrolyse efter 1 hovedkoblingsreaktionen kan, om nødvendigt, tilvejebringe : hydroxy gruppen. . Der foretrækkes sædvanligvis alkaliske ; betingelser til hydrolysen, eller b) et tilsvarende sub-25 stitueret cycloalkanoylperoxid, som foreslået i US-pa-tentskrift nr. 2.553.647.

Det vil forstås, at den ovenfor angivne fremgangsmåde vil føre til en blanding af cis- og trans-isomere.

30 Det har vist sig, at de ikke-stereospecifikke fremstillingsmetoder i almindelighed fører til et forhold på ca. 1:1 mellem de cis- og trans-isomere. Når idet ønskes, kan mængden af trans-isomer i det vundne i produkt imidlertid forøges ved regulering af reaktions-35 betingelser, især ved valg af et opløsningsmiddelsystem, ; hvori trans-isomeren er mindre opløselig;. Sådanne ' opløsningsmiddelsystemer kan let bestemmes ved forsøg, men et opløsningsmiddelsystem, der har vist sig særligt 7

DK 164899 B

effektivt, er en blanding af vand og acetonitril. Ved anvendelse af sådanne systemer kan opnås cis- til transforhold fra ca. 2:3 til ca. 1:4.

Når der ønskes én enkelt isomer, cis eller trans, 5 kan dette opnås ved stereospecifikke synteser, som beskrevet ovenfor, eller ved separation af de isomere ved fysiske midler. Sådanne fremgangsmåder er velkendte indenfor teknikken og omfatter f.eks. fraktioneret krystallisation eller chromatografisk separation.

10 Det har endvidere vist sig, at den cis-isomere af forbindelser med formlen I kan epimeriseres til den trans-isomere. En sådan epimerisering af cis- til trans-isomere af forbindelser med formlen I udgør et alternativ ved fremgaagsmåden ifølge opfindelsen.

15 Epimeriseringen opnås ved behandling med koncentreret svovlsyre. Graden af I omdannelse af cis-isomer til trans-isomer ved sådan epimerisering kan kontrolleres ved valg af passende , reaktionsbetingelser, især temperatur og reaktionens 20 varighed. Under egnede betingelser kan opnås i det væsentlige ren trans-isomer. Egnede temperaturer andrager fra ca. 50°C til ca. 70°C eller mere, og egnede reaktionstider er fra ca. 6 til 24 timer, eller endog op til 4 eller 6 dage eller længere.

25 De her beskrevne epimeriseringsreaktioner kan an vendes på de rene cis-isomere, men anvendes fortrinsvis på blandinger af isomere opnået ved ikke-stereo-specifikke syntesemetoder. Reaktionen kan benyttes enten til at tilvejebringe trans-isomere af forbindelser 30 med formlen I i det væsentlige fri for den cis-isomere eller til tilvejebringelse af blandinger deraf med det ønskede forhold mellem cis- og trans-isomere, f.eks.

5:95,3:97 eller andre forhold.

Forbindelserne med formlen I har vist sig at være 35! yderst aktive overfor den humane malariaparasit

Plasmodium falciparum og er således af værdi for behandlingen og/eller profylakse af malaria hos mennesker.

8

DK 164899 B

Forbindelserne har også vist sig at være yderst aktive overfor protozoer , der forårsager de kommercielt vigtige former af coccidiosis, især Eimeria tenella og E. acervul.ina, og de er således af værdi for behandling-5 en eller profylakse af coccidiosis hos dyr, især fugle.

Forbindelserne med formlen I har også vist sig at hæmme såvel cyclooxygenase- som lipoxygenaseenzymer i polymorphkernede leukocytter fra kanin "in vitro".

Det har også vist sig, at forbindelserne med formlen I 10i hæmmer leukocytakkumulation i vandvæsken i betændt rotteøje efter såvel oral som topisk administrering.

Forbindelserne med formlen I er således af værdi for behandlingen af sygdomstilstande, der kan lettes 15 ved hæmning af arachidonsyre . (A.A) metabolismens lipoxygenase- og cyclooxygenaseveje, f.eks. lindring af arthritiskelidelser, hudbetændelse (f.eks. eksemer) og øjensygdomme (f.eks. conjunctivitis).

Den mængde forbindelse med formlen I, der kræves 20 i til behandling eller profylakse, vil variere ikke blot med den aktive forbindelse, men også med administreringsvejen og arten af infektionen. I almindelighed vil en egnet dosis for et pattedyr (herunder mennesket) til behandling f.eks. af malaria ligge i området fra 0,1 mg 25 til 200 mg per kilogram legemsvægt per dag, idet et foretrukket område er 1 mg til 100 mg, især 10 til 40 mg.

For profylakse eller behandling af coccidiosis vil : forbindelsen normalt blive indgivet ad lib i drikkevand eller kost, og egnede niveauer af lægemiddel vil ligge 30 i området 1 til 500 ppm, fortrinsvis 10 til 400 ppm I og mest foretrukket 200 ppm.

Til anvendelse som antiprotozoelle eller antiin- flammatoriske midler er det muligt at indgive for-. bindeiserne med formlen I som den råkemiske forbindelse, i 35 j men det foretrækkes at forelægge den aktive bestanddel : i form af en farmaceutisk eller veterinær formulering.

Farmaceutiske formuleringer indeholder de aktive forbindelser sammen med en eller flere farmaceutisk 9

DK 164899 B

acceptable bærere og eventuelt andre terapeutiske og/ eller profylaktiske bestanddele. Bæreren eller bærerne må være "acceptable" i den forstand, at de må være forenelige med de andre bestanddele af sammen- 5. sætningen og ikke-skadelige for modtageren.

De aktive forbindelser kan hensigtsmæssigt forelægges (som farmaceutisk formulering) i enhedsdosisform. En hensigtsmæssig enhedsdosisformulering indeholder den eller de aktive forbindelser i en mængde 10 fra 10 mg til 1 g.

Farmaceutiske formuleringer omfatter formuleringer, der er egnede til oral, rectal eller parenteral (derunder iritramuskulær og intravenøs) administrering, omend oral administrering er den foretrukne vej. Fomuléringeme 15 kan, når det er praktisk, hensigtsmæssigt foreligge som adskilte dosisenheder, og de kan fremstilles ved en vilkårlig af de fremgangsmåder, der er velkendte indenfor farmacien. Alle fremgangsmåder omfatter det trin at bringe den aktive forbindelse sammen med flydende 20 bærere eller findelte faste bærere eller begge dele og derpå, om nødvendigt, forme produktet til den ønskede formulering.

Farmaceutiske formuleringer egnede til oral administrering, hvori bæreren er et fast stof, frem-25 stilles fortrinsvis som enhedsdosisformuleringer, såsom store piller, kapsler, cachetter eller tabletter, hver indeholdende forud bestemt mængde af den aktive bestanddel. En tablet kan fremstilles ved presning eller • støbning, eventuelt med et eller flere hjælpestoffer.

30 Pressede tabletter kan fremstilles ved presning i en egnet maskine af den aktive forbindelse i en frit-s'trønnende form, såsom et pulver eller granuler eventuelt blandet med et bindemiddel, smøremiddel, indifferent fyldstof, overfaldeaktivt middel eller dispergerings-35 middel. Støbte tabletter kan fremstilles ved støbning af et indifferent flydende fortyndingsmiddel. Tabletter kan eventuelt overtrækkes og, hvis de ikke er over-trukne eventuelt forsynes med rille. Kapsler kan 10

DK 164899 B

fremstilles ved at fylde den aktive bestanddel, enten alene eller i blanding med et eller flere hjælpestoffer, i kapselhylst-re og derpå lukke dem på sædvanlig måde. Cachetter svarer til kapsler hvori den aktive bestand-5 del sammen med eventuelle hjælpestoffer er indesluttet i i et rispapirhylster.

Farmaceutiske formuleringer egnet til oral administrering, hvori bæreren er en væske, kan fremstilles som en opløsning eller suspention i en vandig 10 væske eller en ikke-vandig væske, eller som en fyldende olie-i-vand- eller vand-i-olieemulsion.

Farmaceutiske formuleringer egnede til rectal administrering, hvori bæreren er et fast stof, fremstilles fortrinsvis som enhedsdosissuppositorier.

^5 Egnede bærere omfatter kakaosmør og andre materialer, der sædvanligvis benyttes, og suppositorierne kan hensigtsmæssigt dannes ved blanding af den aktive forbindelse med den eller de blødgjorte eller smeltede bærere efterfulgt af afkøling i forme.

20 : Farmaceutiske formuleringer egnede til parenteral ;administrering omfatter sterile opløsninger eller suspensioner af den aktive forbindelse i vandige eller olieagtige bærere. Sådanne præparater fremstilles hensigtsmæssigt i enhedsdosis- eller multidosisbeholdere, 25 der lukkes efter indføring af formuleringen indtil : brugen.

Det bemærkes, at de ovenfor beskrevne farmaceutiske formuleringer foruden de nævnte bærerbestand-dele, alt efter ønske, kan indeholde en eller flere yderligere bærerbestanddele, såsom fortyndingsmidler, pufferstoffer, aromastoffer, bindemidler, overfladeaktive midler, fortykkelsesmidler, smøremidler, konserveringsmidler (derunder anti-oxidanter) o.l., samt stoffer der tilsættes med det formål at gøre formule-35 ringen isotonisk med modtagerens blod.

Veterinære formuleringer foreligger fortrinsvis : enten i pulverform eller i form af flydende koncentrat. I overensstemmelse med standardpraksis for veterinære formuleringer kan

DK 164899 B

1 1 der i pulverne inkorporeres sædvanlige vandopløselige excipienser, såsom lactose eller sucrose, for at forbedre deres fysiske egenskaber. Således indeholder særligt egnede pulvere 50 til 100% vægt/vaegt,og fortrinsvis 60 til 5 80 vægt/vægt af den eller de aktive bestanddele,, og 5 til 50% vægt/vægt og fortrinsvis 20 til 40% vægt/vægt af sædvanlige veterinære exipienser. Disse pulvere kan enten sættes til dyrenes foder, f.eks. ved hjælp af en intermediær praanix, eller fortyndes i dyrenes drikke-10 vand.

Flydende koncentrater indeholder fortrinsvis en vandopløselig forbindelse med formlen I eller et salt deraf og kan eventuelt indeholde et veterinært acceptabelt med vand blandbart opløsningsmiddel, f.eks. poly-15 ethylenglycol, propylenglycol, glycerol, glycerolformal eller et sådant opløsningsmiddel blandet med 1 til 30% rf/rf ethanol. De flydende koncentrater kan sættes til drikkevandet til dyr, især fjerkræ.

Forbindelserne fremstillet ifølge opfindelsen kan 20 også benyttes i kombination med andre terapeutiske midler, f.eks. andre antiprotozoelle midler. De omhandlede forbindelser kan især anvendes sammen med kendte midler mod malaria og/eller mod coccidier.

i Den ovenfor angivne kombination, især når der 25 , anvendes et yderligere middel mod malaria eller coccidierr ! I er blandt andet af værdi ved at forsinke indtræden af i I resistens mod forbindelserne med formlen I.

Egnede terapeutiske midler til anvendelse i de lovenfor angivne blandinger omfatter f.eks. pyrimethamin, 30 ichloroquin, mefloquin, quinin, primaquin, monensin, I halofuginon, arprinocid og zoalen.

j | Når forbindelser med formlen I benyttes i i I kombination med et andet terapeutisk middel, der er ; effektivt overfor de samme parasitter, vil dosis af 35 hver forbindelse adskille sig fra dosis når forbindelsen : anvendes alene. Passende doser vil let kunne fastlægges af fagmanden.

12

DK 164899 B

Eksempel A

Fremstilling af 4-t-alkyl-cyclohexancarboxylsyrer.

De i nedenstående eksempler 1 til 4 benyttede carboxylsyrer blev fremstillet som følger: 5 i) 4-t-Butylcyclohexan-l-carboxylsyre, 4-t-butylcyclo-hexyleddikesyre, og de rene cis- og trans-isomere deraf blev enten opnået i handelen eller fremstillet som beskrevet i litteraturen (J. Amer. Chem. Soc. 1970, 92, 2800 og henvisninger heri).

10 ii) 4-t-Pentylcyclohexyl-l-carboxylsyre (cis/trans- blanding) og ren trans-4-t-pentylcyclohexyl-l-carboxyl-syre blev opnået som følger: a) Fremstilling af cis/trans-4-t-pentylcyclohexyl-15 1-carboxylsyre.

4-t-Pentylcyclohexan (49,2 g) blev opløst i ether (200 ml), og der blev tilsat natriumcyanid (24,46 g) og vand (30 ml). Blandingen blev afkølet til 0°c og omrørt kraftigt, 'idet der dråbevis i en‘time 20 blev tilsat koncentreret saltsyre. Omrøringen blev .fortsat i yderligere 3 timer, hvorefter-man lod. blandingen henstå natten over. Reaktionsblaridingen blev vasket med mættet. natriummetabisulfit* (2 x 200 ml), og ether-laget blev tørret over natriumsulfat. Ved fjernelse af 25 opløsningsmidlet i vakuum opnåedes cyanohydrinen som en lysegul olie, 54,0 g.

Cyanohydrinen (54,0 g) blev opløst i vandfri pyridin (70 ml) og vandfri benzin (70 ml), omrørt og afkølet til 0°C. Der blev dråbevis i løbet af 45 min.

30 tilsat phosphorylchlorid (90 ml) i pyridin (83 ml) idet temperaturen blev holdt ved 0°C. Man lod reaktionsblandingen opvarme til tilbagesvaling i yderligere 30 min. Man lod blandingen afkøle, hældte den på is, omrørte? i 30 min., hvorpå der blev ekstraheret med 35 ether, ekstrakten blev vasket med vand, tørret (natriumsulfat) og inddampet til tørhed i vakuum, hvorved opnåedes 4-t-pentyl-cyclohex-1-en-1-nitril, 48,4 g, som en olie. 4-t-Pentyl-cyclohex-1-en-1-nitril (48,0 g) blev sat til en blanding af kalium- 13

DK 164899 B

hydroxid (23,3 g) i vand (34 ml) og ethanol (150 ml). Blandingen blev opvarmet under tilbagesvaling i 72 timer, afkølet i is, fortyndet med vand (175 ml) og derpå syrnet med koncentreret saltsyre.

5 Et farveløst fast .stof blev udfældet, vfrafiltreret, vasket med vand og tørret (natriumsulfat). Det faste stof blev delt mellem ethylacetat og natriumhydroxidopløsning (2N), det basiske lag blev fraskilt og syrnet med koncentreret saltsyre, og det resulterende farveløse 10 faste stof blev samlet ved filtrering, vasket med vand og tørret, hvorved opnåedes 4-t-pentylcyclohex-l-en- 1-^carboxylsyre, 33,65 g, smp. 123 - 125°C.

4-t-Pentylcyclohex-l-en-l-carboxylsyre (33,5 g) blev opløst i ethanol (275 ml), og der tilsattes 10% 15 palladium på trækul (1,0 g). Blandingen blev hydrogeneret ved 10 atmosfære indtil den teoretisk beregnede mængde hydrogen var blevet optaget. Katalysatoren blev frafiltreret, og det farveløse filtrat blev inddampet til tørhed i vakuum, hvorved opnåedes 4-t-pentylcyclo-20 hexyl-l-carboxylsyre, som en olie, 27,0 g (cis/trans-blanding).

b) Fremstilling af ren trans-4-t-pentylcyclohexyl-l-carboxylsyre.

25 ' cis/trans-Blandingen af syrer (12 g, frem- j stillet ved fremgangsmåde a) ovenfor) blev opvarmet i : et dampbad i nærværelse af koncentreret svovlsyre (60 ml) i 16 timer. Reaktionsblandingen blev afkølet, hældt på is, og et sort fast stof dannedes. Det faste stof 30 blev frafiltreret og tørret og derefter udrevet med letpetroleum (40° - 60°), indtil det meste af det faste stof var opløst. Petroleumekstrakten blev behandlet med trækul og derefter inddampet til tørhed i vakuum, hvorved vandtes trans-4-t-pentylcyclohexyl-l- carbo-35 xylsyre, 5,7 g smp. 92 - 100°C. NMR-Spektroskopi viste, at produktet var 95 - 97% ren trans-isomer.

Følgende eksempler illustrerer opfindelsen.

14

DK 164899 B

Eksempel 1

Fremstilling af 2-(4'-t-butylcyclohexyl)-3-hydroxy-l,4-naphthoguinon.

En blanding af 2-chlor-l,4-naphthoguinon (21 g), 5 4-t-butylcyclohexan-l-carboxylsyre (19,8 g) og sølvnitrat (3,6 g) blev opvarmet ved 70 - 75°C med kraftig omrøring i en opløsningsmiddelblanding af acetonitril (30 ml), sulfolan (90 ml) og vand (210 ml), mens en opløsning af ammoniumpersulfat (34,2 g) i vand (60 ml) 10 blev tilsat dråbevis i løbet af 30 minutter. Omrøring og opvarmning blev forsat i yderligere en time, blandingen blev afkølet i is og· ekstraheret med diethyl-ether. Ekstrakterne blev vasket med vandig natrium-bicarbonatopløsning, tørret og inddampet under reduceret 15 tryk til et halvfast stof, der blev krystalliseret to gange af acetonitril, hvorved vandtes 2-(4-t-butyl-cyclohexyl)-3-chlor-l,4-naphthoquinon, smp. 107 - 110°C.

Den således vundne chlorguinon (12,1 g) blev suspenderet i kogende methanol (300 ml), og en opløsning 20 af kaliumhydroxid (12,1 g) i vand (120 ml) blev tilsat dråbevis i løbet af 15 minutter. Blandingen blev til-bagesvalet i yderligere en time og derefter behandlet med koncentreret saltsyre (60 ml). Blandingen blev afkølet på is, det krystallinske materiale blev ind-25 samlet og vasket med vand. Omkrystallisation af acetonitril gav 2-(4-t-butylcyclohexyl)-3-hydroxy-1,4-naphthoquinon, smp. 123 - 126°C. Materialet havde et cis/trans-forhold på ca. 1:1.

Når opløsningsmiddelblandingen i det første trin 30 blev ændret til aeetonitril/vand, vandtes et cis/trans-forhold for slutproduktet på 2:8 (smp. 126-128°C).

Eksempel 2

Fremstilling af 2-(trans-4'-t-butylcyclohexyl)-3-35 hydroxy-l,4-naphthoquinon.

En blanding af 2-chlor-l,4-naphthoquinon (960 mg), (trans-4-t-butylcyclohexyl)-eddikesyre (990 mg, fremstillet ved fremgangsmåden beskrevet i J. Amer.

DK 164899B

15

Chem. Soc. 1970, 92, 2800) og sølvnitrat (250 mg) i acetonitril (9 ml) blev opvarmet til tilbagesvaling med kraftig omrøring, mens en opløsning af ammoniumpersulfat (3,0 g) i vand (12 ml) blev tilsat dråbevis i løbet af 5 1 time. Blandingen blev tilbagesvalet i yderligere 1 time, afkølet i is, og det herved dannede gule faste stof blev indsamlet og vasket med vand. Det faste stof blev ekstraheret med varm ethylacetat, der ved afkøling gav 2-(trans-4'-t-butylcyclohexylmethyl)-3-chlor-l, 4-10 naphthoquinon, smp. 154 - 156°C. NMR-Spektroskopi bekræftede, at materialet var 100% trans-isomer.

Chlorquinon (6 g) , vundet som beskrevet ovenfor, i dimethoxyethan (60 ml) og vand (60 ml) blev opvarmet under tilbagesvaling, mens kaliumhydroxid (6,0 g) i vand 15 (60 ml) blev tilsat dråbevis i løbet af 10 minutter.

Tilbagesvaling blev fortsat i yderligere 15 minutter, blandingen blev afkølet hurtigt til stuetemperatur og syrnet med koncentreret saltsyre. Det herved vundne lysegule faste stof blev indsamlet, vasket med vand 20 og tørret, hvorved vandtes 2-(trans-4-t-butylcyclohexyl-methyl)-3-hydroxy-l,4-naphthoquinån, smp. 180 - 182°C.

Den ovenfor vundne hydroxyquinon (4,36 g) blev opløst i dioxan (32 ml), og natriumcarbonat (1,6 g) i vand (32 ml) blev tilsat under omrøring. Blandingen 25 blev opvarmet til 70°C, der blev tilsat 30% hydrogen-peroxid (3,0 ml), og opvarmning blev opretholdt. Efter 30 minutter blev der tilsat en yderligere portion 30% hydrogenperoxid (0,5 ml), og opvarmning blev fortsat, indtil der vandtes en bleggul opløsning. Blandingen 30 blev derefter afkølet i is og behandlet med koncentreret saltsyre (3,0 ml) efterfulgt af vand mættet med svovldioxid (20 ml), og under opretholdelse af temperaturen ved 0°C blev nitrogen blæst gennem blandingen under kraftig omrøring i 2 timer. Vandig natriumhydroxid-35 opløsning (25%, 28 ml) blev tilsat efterfulgt af en opløsning af kobbersulfatpentahydrat (13,2 g) i vand (68 ml) .

Blandingen blev opvarmet med lejlighedsvis om- 16

DK 164899 B

røring på dampbad i 10 minutter efterfulgt af omrøring ved stuetemperatur i 10 minutter. Blandingen blev filtreret, og det faste stof blev vasket med dioxan (2 x 10 ml), vand (2 x 10 ml) og dioxan (10 ml), og de samlede 5 filtrater blev syrnet med koncentreret saltsyre. Bundfaldet blev indsamlet, vasket med vand, tørret og omkrystalliseret af petroleumsether (30 ml), hvorved vandtes 2-(trans-41-t-butylcyclohexyl)-3-hydroxy-l,4-naphthoquinon, smp. 134 - 136°C, der blev påvist at være 10 isomert ren ved NMR-spektroskopi.

Eksempel 3 2-(cis-4'-t-Butylcyclohexyl) -3-hydroxy-l,4-naphthoquinon.

Ved fremgangsmåden fra eksempel 2, men hvor trans-15 carboxylsyren var erstattet med cis-carboxylsyren, vandtes 2-(cis-4'-t-butylcyclohexyl)-3-hydroxy-l,4-naphthoquinon, smp. 113 - 115°C, der ved NMR-spektroskopi påvistes at være isomerisk ren.

De fysiske egenskaber af mellemprodukterne var: 20 2-(cis-4'-t-Butylcyclohexylmethyl)-3-chlor-l,4- naphthoquinon, smp. 111 - 113°C.

2-(cis-4'-t-Butylcyclohexylmethyl)-3-hydroxy-l,4-naphthoquinon, smp. 124 - 125°C.

25 Eksempel 4 2-Hydroxy-3-(41-t-pehtylcyclohéxyl)-1,4-naphthoquinon.

Ved fremgangsmåden fra eksempel 1 blev der fremstillet 2-hydroxy-3-(4'-t-pentylcyclohexyl)-1,4-naphthoquinon, smp. 79 - 81°C. cis/trans-Isomerfor-30 holdet fandtes at være 2:3 ved NMR-spektroskopi. Mellemproduktet, 2-chlor-3-(4'-t-pentylcyclohexyl)-1,4-naphthoquinon, var en viskos olie.

Eksempel 5 35 Epimerisation af cis-2-(41-t-butylcyclohexyl)-3-hydroxy-1,4-naphthoquinon.

En omtrent 1:1 cis/trans-blanding af 2—(4'—t— butylcyclohexyl)-3-hydroxy-l,4-naphthoquinon (se 17

DK 164899 B

eksempel 1) (10 g) blev opløst i koncentreret svovlsyre (100 ml), og opløsningen holdtes ved forskellige temperaturer i forskellige tidsrum, som nedenfor vist. Ved afslutningen af reaktionen blev reaktionsblandingen 5 afkølet og hældt dråbevis i is/vand for at tilvejebringe råprodukt, der blev renset ved omkrystallisation, som ovenfor beskrevet, og/eller søjlechromatografi. Isomer-forholdene for produktet bestemtes ved NMR, GLC, og resultaterne er vist nedenfor.

10 Temperatur Tid Isomer-forhold trans:cis 50 4 dage 93:7 56 24 timer 96,5:3,5 56 24 timer 97,7:2,3 (omkrystalliseret) 15 70 4 timer 92,0:8,0 70 6 timer 97,8:2,2 70 6 timer 99,2:0,8 (omkrystalliseret) 70 21 timer 99,4:0,6 20 70 21 timer 99,9:0,1 (omkrystalliseret)

Forsøg A

Aktivitet af 2-(substitueret cyclohexyl)-3-hydroxy-naphthoguinoner over for Plasmodium falciparum.

25 Forbindelser med følgende formel, omfattende forbindelser med formlen I, blev undersøgt for deres hæmmende virkning på Plasmodium falciparum.

Ο

Prøvemetoden var en modifikation af den, der er 35 beskrevet af Desjardins et al., Antimicrob. Agents and Chemotherapy, 1979, 16, 710-718. Forbindelser blev op- 18

DK 164899 B

løst i ethanol i en koncentration på 1000 mg/liter, og fortyndinger ned til 1 mg/liter blev fremstillet. Lægemiddelopløsningerne blev rækkefortyndet under anvendelse af RPMI 164O-medium +10% humant plasma i mikrotitre-5 ringsplader. Parasiterede og friske røde blodceller blev 3 tilsat sammen med G H-hypoxanthin, i RPMI 1640-medium + 10% humant plasma, og kulturer blev inkuberet i 36 timer. Kulturer blev derefter indhøstet, det partikelformede indhold blev indsamlet på et glasfiber-filtrerpapir og 10 vasket rigeligt med vand. Filtrerpapirerne blev tørret, og radioaktiviteten blev målt med scintillationstæller. Inficerede ubehandlede og uinficerede ubehandlede kulturer blev anvendt som kontrol. Procentvis hæmning blev korreleret med dosis for at tilvejebringe en ED5Q.

15 Resultaterne er vist i tabel I, idet (s) angiver sammenligningsforbindelser.

, Tabel I

R ED50(M) 4'-Cyclohexyl (100% trans) (s) 4,05 x 10 9 20 --9 41-Methyl(100% trans) (s) 9,2 x 10 3'-t-Butyl(80% trans) (s) 3,0 x 10 7 4*-t-Butyl(50% trans) 5,99 x 10 10 25 4'-t-Butyl(75% trans) 5,63 x ΙΟ-11 41-t-Butyl(80% trans) 3,75 x 10 ^ 4*-t-Butyl(100% cis) 1,08 x 10~9 30 4'-t-Butyl(100% trans) 5,71 x 10-11 4'-t-Pentyl(60% trans) 6,0 x 10 11

Menocton [2-(8-cyclohexyloctyl)-3-hydroxy-l,4- -7 35 naphthoquinon], fandtes at have en ED^g på 2,55 x 10

Resultaterne viser, at forbindelserne med formlen I var betydeligt mere aktive end de andre forbindelser 19

DK 164899 B

undersøgt over for den humane parasit P.falciparum.

Forsøg B

Aktivitet af 2-(substitueret cyclohexyl)-3-hydroxy-5 naphthoquinoner over for Eimeria-arter.

a) In vitro-aktivitet over for E.tenella.

Forbindelser ifølge eksempel 1-3 m.fl. blev undersøgt for deres aktivitet over for E.tenella. Ved den anvendte metode blev cellekulturer inficeret med sporozoit-10 suspensioner af E.tenella straks efter tilsætning af forbindelserne. Rækkefortyndinger af opløsninger af forbindelserne blev fremstillet som i forsøg A inden for et kaneentratianscmråde fra 19 yg/liter til 20 'mg/litér for at bestemme minimum-hæmningskoncentrationen (MIC). Efter 15 inkubering i 96 timer blev kulturerne fikseret, og cellerne blev farvet med 0,1% toluidinblåt. De farvede kulturer blev under mikroskop undersøgt for tilstedeværelse af parasitter. De opnåede resultater er vist i tabel II, idet (s) angiver sammenligningsforbindelser.

20

Tabel II

rA MIC (M) 4'-Cyclohexyl(100% trans)(s) 9,2 x 10 ® 25 4'-Metyl(100% trans) (s) 4,6 x 10 ^ 3'-t-Butyl(80% trans) (s) 4,0 x 10 6 4'-t-Butyl(80% trans) 1,0 x 10 ^ 30 4'-t-Butyl(100% trans) 2,5-4,0 x 10 9 4'-t-Butyl(100% cis) 2,5 x 10 ® —— 4'-t-Pentyl(50% trans) 9,6 x 10 35 4'-t-Pentyl(60% trans) 9,6 x 10 9 4'-t-Pentyl(96% trans) 9,6 x 10 9 20

DK 164899 B

Af tabel II ses, at de undersøgte omhandlede forbindelser var betydeligt mere aktive end sammenligningsforbindelserne over for E.tenella.

(b) In vivo-aktivitet over for E.tenella og E-5 acervulina.

Forbindelser prøvet i Forsøg B (a) blev undersøgt ved en in vivo anticoccidiosis-screening.

Forbindelserne blev givet grupper på 5 Ross Ranger-hanekyllinger (7 dage gamle) i forskellige doser 10 i diæten i 6 dage. Kyllingerne blev hver inficeret med Eimeria tenella og E.acervulina én dag efter start af den medicinske behandling. Antallet af fugle befriet for E.tenella-skader blev noteret på den femte dag efter infektion ligesom tilstedeværelse eller fra-15 værelse af E.acervulina-oocyster i gødningen.

Resultaterne er vist i tabel III, hvor tallene refererer til antallet af fugle befriet for E.tenella, og bogstaverne angiver tilstedeværelse eller fraværelse af E.acervulina [A = fraværelse, P = tilstedeværelse, M = 20;95% befrielse sammenlignet med ubehandlede kontroldyr].

i

Tabel III

bosis (ppm) 25 kA - 50 100 200 4'-Cyclohexyl(100% trans) (s) 1/5(P) 5/5(P) 5/5(A) 4'-t-Butyl(80% trans) 0/5(P) 5/5 (A) Ikke prøvet 30 4'-t-Pentyl(60% trans) 4/5(M) 5/5 (A) 5/5(A)

Af tabellen ses, at ved en dosis på 100'ppm i foderet var de undersøgte omhandlede forbindelser effektive 55 mod E.tenella og E.acervulina, idet fuglene var befriet for E.tenella-skader og der var fravær af E.acervulina-oocyster i gødningen, hvorimod sammenligningsforbindelsen kun kunne befri fuglene for E.tenella-skader.

21

DK 164899 B

Forsøg C

Toxicitet

De akutte orale LD5Q-værdier for forbindelser med formlen I på rotter blev bestemt ved standardteknik, c Resultaterne er vist nedenfor,

D

i Forbindelse ^50 I ......... 1 1 .......... ...... ..................

2- (4 '-t-butylcyclohexyl) -3-hydroxy- 71000 mg/kg legemsvægt ; 1,4-naphthoquinon 10 j | 2-hydroxy-3-(4'-t-pentylcyclohexyl)- 2000 mg/kg legsnsvægt 1 1,4-naphthoquinon

! Eksempel AA

15 i Præparater.

' Tablet: j Forbindelse med formel I 100 mg i Lactose 100 mg

Majsstivelse 30 mg 20 ’ Magnesiumstearat 2 mg 232 mg i Oral suspension i Forbindelse med formel I 50 mg 25 ^ Avicel RC 591 75 mg

Sucrose-sirup 3,5

Methylhydroxybenzoat 5 mg

Farvestof 0,01% vægt/volumen

Kirsebærsmag 0,01% volumen/volumen 30 Tween 80 0,2% volumen/volumen

Vand til 5 ml 22

DK 164899 B

Injicerbar suspension

Forbindelse med formel I 100 mg

Polyvinylpyrrolidon (PVP) 170 mg

Tween 80 0/ 2% volumen/volumen 5 Methylhydroxybenzoat 0,1% vægt/volumen

Injektionsvand til 3 ml

Kapsel ; Forbindelse med formel I 100 mg 10 : Stivelse 150 mg , Magnesiumstearat 2,5 mg 1 indfyldt i en blød gelatinekapsel

Forsøg D

15 Anti-inflammatorisk aktivitet (a) In vitro-aktivitet.

Ved en enzymprøve ved metoden ifølge G. Black-well og R.J. Flower (Br.J. Pharmac. ' 63:360P (1978)) ! fandtes forbindelser med formlen I at have en IC,-n

} OU

20 i (μΜ) for hæmning af hver af lipoxygenase og cyclo-I oxygenase, som vist nedenfor.

! Forbindelse med formel I IC,-q

Cyclooxygenase Lipoxygenase 25 I

!R = CH3 58 23 IR = C2H5 63 29 (b) In vivo-aktivitet.

Den anti-inflammatoriske aktivitet i rotteøje blev bestemt, både ved oral og topisk anvendelse, for 2 -(4-t-butylcyclohexyl)-3-hydroxy-l,4-naphthoquinon.

Det inflammatoriske respons for den anvendte prøve ud- 35 vikledes efter injektion af gram-negativ bakteriel endotoxin i rotte-trædepuden (Rosenbaum et. al, Nature 286, 611 - 613 (1980)) .

DK 164899B

23

Vasodilation bestemtes efter 24 og 48 timer under anvendelse af en spalteåbningslampe, hvorefter rotterne blev dræbt, og vandvæsken blev udsuget til bestemmelse af proteinkoncentrationer og totale 5 leucocyt-tal. Resultaterne er vist nedenfor som ED^q.

Anvendelsesområde ED50

Oral 5 - 25 mg/kg legemsvægt ^ ^ Topisk 10 - 20 yg/øje

Claims (12)

1. Analogifremgangsmåde til fremstilling af 2-sub-stituerede-3-hydroxy-1,4-naphthoquinoner med den almene formel I: *........ 5 c.h3 Ϊ/Λ—λ ΠΓΧ cw> 1 10 1' o hvor R er en (-C^ Q) alkyl gruppe, eller farmaceutiske acceptable salte deraf, kendetegnet ved, at man a) hydrolyserer en forbindelse med formlen II:

15 O /-v CU3 C3CJC ch3 fi ^ll 20 o hvor X er halogen, og R er som defineret for formlen I, eller b) underkaster en forbindelse med formlen III 25 ° /—\ CH3 II oh

30. O hvor R er som defineret for formel I, en Hooker-oxidation, eller c) gmsætter en forbindelse med formlen IV: DK 164899 B οά - 5. ii ¥ o hvor Y er halogen, hydroxy, acetoxy eller alkoxy, med en cyclohexyldonor indeholdende delen: f3 10 -1-R IVA ch3 hvor R er defineret som for formel I, idet cyclohexyldo- noren er udvalgt blandten med gruppen IVA substitueret cy- clohexylcarboxylsyre og et med.gruppen IVA substitueret cy-15 cloalkanoylperoxid, og om nødvendigt ved hydrolyse omdanner gruppen Y til en hydroxygruppe, eller d) halogenerer og derefter hydrolyserer en forbindelse med formel V: O 20 || ΟΓΙγλ CHi )——tf V o '—' 25 , <^3 hvor R er som defineret for formel I, eller e) epoxiderer og derefter hydrolyserer en forbindelse med ovenstående formel V, hvor R er som defineret for formel I, eller 30 f) underkaster en forbindelse med ovenstående for mel V, hvor R er som defineret for formel I, en Thiele-acetylering med påfølgende hydrolyse og oxidation, og om ønsket i) epimeriserer den cis-isomere af en således 35 fremstillet forbindelse med koncentreret svovlsyre til opnåelse af den tilsvarende trans-isomere, og om ønsket ii) omdanner en således fremstillet forbindelse til et farmaceutisk acceptabelt salt deraf. DK 164899 B

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegne t ved, at R er en ligekædet C^Q-alkylgruppe.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at R er en (C^-C^)alkylgruppe.

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved, at R er methyl.

5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegne't ved, at R er ethyl.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg-10 n e t ved, at forbindelsen med formlen I er en blanding af cis- og trans-isomere.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendetegnet ved, at forholdet mellem cis- og trans-isomere er ca. 1:1.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg net ved, at forbindelsen med formlen I foreligger i form af dens trans-isomere.

9. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at forbindelsen med formlen I foreligger i 20 form af dens cis-isomere. 10. 2-Substituerede-3-halogen-1,4-naphthoquinoner til brug som udgangsmateriale ved fremgangsmåden ifølge krav 1, kendetegnet ved, at de har den almene formel II:

25 O /-\ CM3 ϊί/ VLe. | cu3 il ,n ^ll * 30 o hvor X er halogen, og R er som defineret for formel I i krav 1. 11. 2-Substituerede-3-hydroxy-1,4-naphthoquinoner til brug som udgangsmateriale ved fremgangsmåden ifølge 35 krav 1, kendetegnet ved, at de hår den almene formel III: DK 164899 B O _ CWj OOC Λ^ΐ “ II OH O hvor R er som defineret for formel I i krav 1.