FI59406C - Foerfarande foer framstaellning av substituerade 2h-pyran-2,6(3h)-dionderivat vilka inhiberar antigen-antikroppreaktioner - Google Patents

Description

R25CT ΓΒΙ f11,KUULUTUSjULKAISU γλ λ Λ/' JGTa m <11> utlAcgningsskrift 5 9 4 U 0 C (45) Patentti myönne tty 10 03 1931 , ΛΑ'jjf Patent ceddelat V T V (51) Kv.ik?/int.a.3 C 07 D 309/36 SUOMI—FINLAND <*) PttanttlhakMiMi» — Pacantameknlng 752139 (22) Htkemtopllvl — An«6ki»lng*d«g 2U.07.79 (23) AlkupUvl—Glltl|h«tad«g 2U.07.75 (41) Tullut lulkbakal — Bllvtt affantllg

Patentti- la rekiatwihall Itua .... ________ . ,, ......

- ' (44) Nihtiv»k»lp«noo μ kuuLjulkalaun pvm. —

Patent· och regiateratyralaan ' Amoiun utbgd och utl.*krift«n pubitcand 30. OU. 81

(32)(33)(31) ^ry4*«r •UKUkmi·—B«|M prloritet 29.07.7U

23.0U.75 USA(US) U926U0, 570896 (71) Smithkline Corporation, 1500 Spring Garden Street, Philadelphia, Pennsylvania 19101, USA(US) (72) Lawrence William Chakrin, Haddonfield, New Jersey, Kenneth Means Snader, Hatboro, Pennsylvania, USA(US), Chester Rhodes Willis,

Kingston, Jamaika-Jamaica(JM) (7U) Berggren Oy Ab (5U) Menetelmä antigeeni-vasta-ainereaktioiden estoaineina toimivien substituoitujen 2H-pyraani-2,6(3H)-dionijohdannaisten valmistamiseksi - Förfarande för framställning av substituerade 2H-pyran--2,6(3H)-dionderivat, vilka inhiberar antigen-antikroppreaktioner

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää substituoitujen 2H-pyraani-2,6(3H)-dionijohdannaisten valmistamiseksi, jotka ovat tehokkaita antigeeni-vasta-ainereaktioiden estoaineita, ja joilla on seuraava yleinen rakennekaava 0 OH CH,

Hl 13 nhr (i) o o ^0 jossa kaavassa R on alempi alkyyli, jossa on 3-6 hiiliatomia, hydroksifenyyli, alkanoyylioksifenyyli, jolloin alkanoyyliosassa on 2-7 hiiliatomia, karbamoyylioksifenyyli, N-bentsyylikarbamoyy-lioksifenyyli, p-merkaptofenyyli, aminofenyyli tai ureidofenyyli.

Keksinnön mukainen menetelmä käsittää 3,5-diasetyyli-U,6-dihydrok- si-2H-pyran-2-onin saattamisen reagoimaan amiinin RNH2 kanssa, 59406 jossa kaavassa R tarkoittaa samaa kuin kaavassa I. Reagoivia aineita kuumennetaan tavallisesti palautusjäähdytyslämpötilassa neutraalissa orgaanisessa liuottimessa, kuten bentseenissä, tolu-eenissa tai alkanolissa, esim. metanolissa tai etanolissa, 2-12 tuntia haluttujen lopputuotteiden saamiseksi. Tuotteiden mono- ja di-alkalimetallisuoloja, kuten mono- ja dinatrium- tai -kalium-suoloja, voidaan saada helposti käsittelemällä tuotetta sopivalla alkalimetallialkoksidilla, esimerkiksi metoksidilla alkanoliliuot-timessa, kuten metanolissa.

Sellaisia yhdisteitä, joissa R on alkanoyylioksifenyyli, valmistetaan sopivasti lähtien vastaavasta hydroksifenyylijohdannaisesta saattamalla se reagoimaan sopivan alkanoyylikloridin kanssa edullisesti orgaanisessa emäksessä, kuten trietyyliamiinissa, ja iner-tissä liuottimessa, kuten tetrahydrofuraanissa.

Mukavuussyistä nimitetään tässä menetelmässä käytettyä lähtöainetta 3,5-diasetyyli-4,6-dihydroksi-2H-pyran-2-oniksi ja se saadaan asetonidikarboksyylihapon reagoidessa etikkahappoanhydridin kanssa, jolloin reaktio suoritetaan rikkihapossa korotetussa lämpötilassa. Reaktiotuotteella on kuitenkin todellisuudessa seuraava tautomeerinen rakenne fj 0H ? 0 OH 0 0 OH 0 X JL l II 1 II J 1 > CHT ^ CH-. CH^C C^CH. C H ^ CH, ' [I 2_\ 5 3 _s, 3 | 3

^"'O^O ^ o^O^O ^ O^'^O'^OH

Tämä on todettu C^-atomien NMR-spektrometrisillä ja röntgenkris-tallograafisilla tutkimuksilla. Tautomeerisuusasteen määrään, jota on esitetty kaavoilla A, vaikuttaa mm. se liuotin, jota on käytetty C1'5-spektraalitutkimuksissa. Näin ollen tämän yhdisteen reaktio amiinin RNH2 kanssa keksinnön mukaisesti aikaansaa sellaisen tuotteen, jolla on seuraavat tautomeeriset rakenteet: 3 59406 ®

O OH CH, O OH CH O OH CHT

H li3 11 X 1 P i |J

CH, ^ C^u n-r CH,/C'VV^NsY^C^NHR ch,^0 il I I 3 I i HO^O^O ^ O-^O^^O ^ 0^^ O oh joissa kaavoissa R on määritelty kaavassa I.

Vaikkakaan ei ole ollut mahdollista selvittää cX^-atomien NMR-spektrometrialla liuoksessa olevan aineen © tarkkaa tautomeriaa, ovat röntgen-kidetutkimukset käytettäessä kiinteässä muodossa olevia yhdisteitä, joissa R on p-hydroksifenyyli,' osoittaneet, että johtuen erittäin laajasta konjugoitumisesta ovat hiili-hiili-sidokset kauttaaltaan molekyylissä hybridoituneet, ja tämän johdosta sidospituudet ovat jossain kaksois- ja yksinkertaisten sidosten pituuksien välillä. Koska kuitenkin yksi vaihtumiskykyi-sistä vedyistä sijaitsee tässä yhdisteessä typessä, olemme mukavuussyistä valinneet käytettäväksi yhden tautomeerisen kaavassa I esitetyn muodon, nimittäin intermediäärisen enamiini-pyraani- 2,6-dioni-rakenteen, edustamaan kaikkia niitä yhdisteitä, jotka on muodostettu antamalla kaavassa (A) esitetyn yhdisteen reagoida amiinin RNH£ kanssa. Alan asiantuntijalle on kuitenkin selvää, että kaavan I mukaisten yhdisteiden rakenne’ilmenee täydellisemmin kaavassa (b) esitetyistä tautomeerimuodoista.

Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetut yhdisteet estävät farmakologisesti aktiivisten välittäjäaineiden vapautumisen ja/tai muodostumisen efektorisoluista, joita pidättää antigeenin ja solurakenteeseen kiinnittyneen spesifisen vasta-aineen yhteisvaikutus. Täten nämä yhdisteet ovat arvokkaita käsiteltäessä allergisia sairauksia, kuten astmaa, kihtiä ja nokkoskuumetta.

Keksinnön mukaisen menetelmän avulla valmistettuja yhdisteitä käytetään edullisesti farmaseuttisina seoksina, jotka sisältävät sopivan määrän kaavan I mukaista substituoitua 2H-pyraani-2,6(3H)-dioni-johdannaista yhdessä farmaseuttisen kantaja- tai laimennus-aineen kanssa. Seoksen luonne ja farmaseuttinen kantaja- tai lai- H 59406 mennusaine riippuvat luonnollisesti halutusta annostustavasta, so. onko se oraalinen, parenteraalinen tai inhalaation avulla tapahtuva. Aktiivinen lääkeaine annetaan edullisesti sellaisena seoksena, joka sisältää riittävän yhdistemäärän aikaansaamaan anti-geeni-vasta-ainereaktion estyminen. Tällä tavoin käytettynä on seoksen annostus sellainen, että 0,5-500 mg aktiivista aineosaa annostellaan kunakin annostuskertana. Annostelu suoritetaan edullisesti siten, että yhtä suuria annoksia annetaan 1-4 kertaa päivittäin päivittäisen annostusmäärän ollessa noin 0,5-2000 mg.

Farmaseuttiset valmisteet valmistetaan tavanomaisilla farmaseuttisesta kemiasta tunnetuilla menetelmillä, joihin sisältyy sekoitus, rakeistus ja puristus mikäli tarpeellista tai erilaiset sekoituskäsittelyt ja aineosien liuottaminen halutun lopputuotteen saamiseksi.

Farmakologiset kokeet

Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettujen yhdisteiden es-toaktiivisuus välittäjäaineiden vapautumiseen herkistetyissä kudoksissa mitattiin aktiivisen lääkeaineen kykynä estää passiivinen ihon herkistymisreaktio (PCA, passive cutaneous anaphylaxis) rotissa. Tässä koejärjestelyssä titrattu ja sopivasti laimennettu seerumi (saatu rotista, jotka aikaisemmin on immunoitu antamalla vatsaontelon sisäisenä injektiona muna-albumiinialuminium-hydroksidia tai muna-albumiini-i.m.bordatella pertussis U.S.P.:tä ja II-brasiliensis :ta), joka sisältää reagoivia vasta-aineita, jotka on -suunnattu muna-albumiinia vastaan, injektoidaan ihonsisäisesti tavallisten täysikasvuisten urospuolisten rottien selän neljään kohtaan, joista karvat on poistettu. 48 tuntia myöhemmin annetaan eläimille injektion muodossa intravenööttisesti 0,5 ml isotonista suolaliuosta, joka sisältää 5 mg muna-albumii-niantigeeniä ja 5 mg Evans'in sinistä väriainetta. Kemialliset välittäjäaineet, kuten histamiini ja serotoniini, jotka vapautuvat herkistetyissä kohdissa paikallisen solujen anafylaksian johdosta, aikaansaavat kapillaarien läpäisevyyden kasvun, josta on seurauksena plasmavuoto ja rakkulan muodostuminen. Tämä rakkula voidaan todeta plasmaproteiiniin sitoutuneen Evans'in sini-värin avulla. Koeolosuhteissa on rakkulan keskimääräinen suuruus noin 12 x 12 mm. 30 minuuttia antigeeni-herkistyksen jälkeen 5 59406 eläimet tapetaan, niiden selkäosan nahka tarkastetaan ja rakkuloiden halkaisija merkitään muistiin. Koeyhdistettä annetaan laskimonsisäisesti (i.v.) aluksi 0,5 minuuttia ennen antigeenin antamista. (Tämä koe voidaan myös suorittaa käyttämällä muunlaisia lääkkeen antamistapoja, so. suun kautta tai vatsaontelon sisäisesti). Estoprosentti lasketaan rakkuloiden halkaisijan keskimääräisen eroavaisuuden perusteella käsitellyn ryhmän ja vertailuryhmän välillä, jolle on annettu suolaliuosta tai jotain sopivaa laimennusainetta.

Taulukossa 1 on esitetty tulokset yllämainitusta kokeesta, jossa verrataan keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettuja yhdisteitä julkaisussa, Journal of Organic Chemistry, (21) (1956), 686-688, esitettyihin yhdisteisiin, jotka tunnetut yhdisteet valmistetaan antamalla pyraani-2-onien reagoida amiinin kanssa.

Taulukko 1 PCA-reaktion estyminen rotilla R Annos Esto-# (mg/kg, i.v.) a) p-hydroksifenyyli 5,0 73 p-merkaptofenyyli 5,0 100 p-aminofenyyli 0,5 58 b) fenyyli 10,0 76 p-dimetyyliaminofenyyli 100 (i.p.) 11 p-nitrofenyyli 10,0 17 p-metoksifenyyli 5,0 27 a) keksinnön mukaiset yhdisteet b) tunnetut yhdisteet

Annettaessa yhdisteitä suonensisäisesti (i.v.) oli esikäsittely-aika 1/2 minuuttia ja vatsaontelonsisäisesti (i.p.) annettaessa oli esikäsittelyaika aina 5 minuuttia.

6 59406

Taulukosta 1 ilmenee, että keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetut yhdisteet ovat huomattavasti aktiivisempia kuin tunnetut yhdisteet.

Vaikutusmekanismia kokeiltaessa ei kaavan I mukaisten yhdisteiden todettu aikaansaavan vastaavaa tai verrattavissa olevaa rakkuloiden muodostumisen estymistä rotissa annettaessa rotille int-rakutaanisesti histamiinia ja serotoniinia, ja annostelemalla tämän jälkeen i.v. koeyhdistettä käyttäen samaa annostusta ja esi-käsittelyaikaa, jotka aikaansaivat huomattavan estymisen rottien 48-tunnin PCA-reaktiossa.

Annettaessa suun kautta 5-asetyyli-4-hydroksi-3“/I-(p-hydroksi-fenyyliamino)etylideeni7-2H-pyraani-2,6(3H)-dionia aikaansaatiin 58 %:rx esto rottien 48-tunnin PCA-järjestelmässä annoksen ollessa 25 mg/kg ja esikäsittelyajan 15 minuuttia. Tämä yhdiste on myös aktiivinen in vitro estämään antigeenin aikaansaaman välittäjäaineen vapautumisen apinan keuhkoista ja ihosta ja rottien _il -6 keuhkojärjestelmästä väkevyyksinä 3,3 x 10 - 3,3 x 10 M. Sa malla tavoin 5-asetyyli-3-/l-(p-aminofenyyliamino)-etylideeni7- 4-hydroksi-2H-pyraani-2,6(3H)-dioni aikaansai suun kautta annosteltaessa 32 $:n eston rottien 48-tunnin PCA-järjestelmässä annoksena 25 mg/kg ja esikäsittelyajan ollessa 5 minuuttia. Kaavan I mukainen yhdiste, jossa R on hydroksifenyyli, on edullinen suun kautta annostettuna.

Seuraavant esimerkit kuvaavat keksinnön mukaista menetelmää ja kaavan I mukaisten yhdisteiden valmistamista.

Esimerkki 1

Kiehuvaan liuokseen, jossa on 4,2 g (0,02 m) 3,5~diasetyyli-4,6-dihydroksi-2H-pyran-2-onia 150 mlrssa bentseeni-metanolia, lisätään 1,2 g (0,02 m) n-propyyliamiinia ja saatua seosta kuumennetaan palautusjäähdyttäen yli yön. Reaktioseos väkevöidään, suodatetaan ja kiinteää ainetta käsitellään vedellä puhtaan 5-asetyyli-4-hydroksi-3-/i~(n-propyyliamino)etylideeni7-2H-pyraani-2,6(3H)-dionin, sp. 145-148°C, valmistamiseksi.

7 59406

Samalla tavoin 1,8 g (0,025 m) n-butyyliamiinia ja 5,3 g (0,025 rn) 3,5-diasetyyli-4,6-dihydroksi-2H-pyran-2-onia kuumennetaan palautus-jäähdyttäen yli yön 50 ml:ssa bentseeniä ja saatu kiinteä aine suodatetaan, jolloin saadaan 5-asetyyli-3-/T-(n-butyyliamino)etylideeni7- 4-hydroksi-2H-pyraani-2,6(3H)-dionia, sp. 112-ll4°C.

Esimerkki 2

Kiehuvaan liuokseen, jossa on 4,2 g (0,02 m) 3,5-diasetyyli-4,6-di-hydroksi-2H-pyran-2-onia 150 ml:ssa bentseeniä, lisätään 2,0 g (0,02 m) n-heksyyliamiinia ja seos väkevöidään ja öljymäistä jäännöstä hangataan petrolieetterin kanssa, jolloin saadaan 5-asetyyli-2-/T-(n-heksyyli-amino)-etylideeni7-4-hydroksi-2H-pyraani-2,6(3H)-dionia, sp. 80-82°C.

Esimerkki 5

Kiehuvaan liuokseen, jossa on 4,24 g (0,02 m) 3,5-diasetyyli-4,6-dihydroksi-2H-pyran-2-onia 200 ml:ssa metanolia, lisätään 2,18 g (0,02 m) p-hydroksianiliinia. Saatua seosta kuumennetaan palautus-jäähdyttäen yli yön ja suodatetaan, jolloin saadaan 5~asetyyli-4-hydrok-si-3- 7Ϊ-(p-hydroksifenyyliamino)-etylideeni7-2H-pyraani-2,6(3H)-dioni, sp. 223-225°C. Sekä mono- että di-natriumsuolat valmistetaan dionin käsittelyn jälkeen natriummetoksidilla metanolissa.

Samalla tavoin m-hydroksianiliini tai o-hydroksianiliini saatetaan reagoimaan ekvimolaarisen määrän kanssa 3,5-diasetyyli-4,6-dihydroks.i-2H-pyran-2-onia metanolissa, jolloin saadaan vastaavat tuotteet, 5-asetyyli-4-hydroksi-3-/T-(m-hydroksifenyyliamino)-etylideeni/-2H-pyraa-ni-2,6(3H)-dioni, sp. 213~2l6°C, ja 5-asetyyli-4-hydroksi-3_/T~(°-hydroksif enyyliamino ) -etyl ideeni.7-2H-pyraani-2,6 ( 3H)-dioni , sp.

210-212°C.

Esimerkki 4

Seosta, jossa on 2,12 g 3,5-diasetyyli-4,6-dihydroksi-2H-pyran-2-onia, 1,25 g p-aminotiofenolia ja 75 ml metanolia, kuumennetaan palautusjääh-dyttäen 2 tuntia, jäähdytetään ja suodatetaan, jolloin saadaan 5-asetyyli-4-hydroksi-3-/T- (p-mer kapt of enyyliamino) etyl id e en d.7-2H-pyr aa -ni-2,6(3H)-dionia, sp. 207-210°C.

Esimerkki 5 o-fenyleenidiamiinia (2,1 g; 0,02 m) lisätään kuumaan liuokseen, jossa on 4,2 g (0,02 m) 3,5-diasetyyli-4,6-dihydroksi-2H-pyran-2-onia meta- 59406 8 nolissa ja saatua seosta kuumennetaan palautusjäähdyttäen 2 tuntia. Reaktioseos jäähdytetään ja suodatetaan, jolloin saadaan 5-asetyyli- 3-/T- (o-aminof enyyl iamino) etylideeni7-4-hydroksi-2H-pyraani-2,6(3H)-dionia, sp. 179~l8l°C.

Samalla tavoin saatettaessa ekvimolaarinen määrä p-fenyleenidiamiinia reagoimaan edellä kuvatulla tavalla, saadaan vastaava 5-asetyyli-3“/l-(p-aminofenyyliamino)etylideeni7-4-hydroksi-2H-pyraani-2,6(3H)-dioni, sp. 215~2l8°C.

Esimerkki 6

Liuokseen, jossa on 3,03 g (0,01 m) 5~asetyyli-4-hydroksi-3-_/l“(P~ hydroksifenyyliamino)etylideeni7-2H-pyraani-2,6(3H)-dionia ja 1,0 g (0,01 m) trietyyliamiinia 150 ml:ssa tetrahydrofuraania, lisätään 0,78 g (0,01 m) asetyylikloridia. Saatua seosta kuumennetaan palautus-jäähdyttäen 2 tuntia, jäähdytetään ja suodatetaan. Kiinteä aine kiteytetään uudelleen, jolloin saadaan 3-/T“(p~asetoksifenyyliamino)etylee-ni7-5-asetyyli-4-hydroksi-2H-pyraani-2,6(3H)-dionia, sp. 199-201°C.

Samalla tavoin saatetaan ekvimolaariset määrät 5-asetyyli-4-hydroksi-3~/7“(p~hydroksifenyyliamino)etylideeni7-2H-pyraani-2,6(3H)-dionia ja sopivaa alkanoyylikloridia reagoimaan keskenään edellä kuvatulla tavalla, jolloin saadaan seuraavat alkanoyylioksijohdannaiset: 5-asetyyli-4-hydroksi-3~_/l“ (p-propionyylioksif enyyl iamino) etylideeni7-2H-pyraani-2,6(3H)-dioni, sp. l68-170°C, 5-asetyyli-3-/Τ'(p-butyryylioksifenyyliamino)etylideeni7-4-hydroksi-2H-pyraani-2,6(3H)-dioni, sp. 158-l60°C, 5-asetyyli-4-hydroksi-3-/T-(p-pentanoyylioksifenyyliamino)etylideeni7-2H-pyraani-2,6(3H)-dioni, sp. 155~157°C, 5-aset yyli-3_ _/T- (p-heksanoyy lioks if enyyl iamino) et ylideeni7-4-hydro ksi-2H-pyraani-2,6(3H)-dioni, sp. 148-149°^» 5-asetyyli-3-/^T-(p-heptanoyylioksifenyyliamino)etylideeni7-4-hydroksi-2H-pyraani-2,6(3H)-dioni, sp. l47-l48°C.

9 59406 ja kiinteä aine kiteytetään uudelleen 5-asetyyli-3-/l-(p-N-bents-yylikarbamoyylioksifenyyliamino)etylideeni7-4-hydroksi-2H-pyraani-2,6(3H)-dionin, sp. 195-197°C, saamiseksi.

Esimerkki 8

Liuos, jossa on 1,88 g (0,01 m) p-karbamoyylioksianiliinihydro-kloridia ja 1,0 g (0,01 m) trietyyliamiinia 50 ml:ssa metanolia, lisätään sellaiseen kuumaan liuokseen, jossa on 2,21 g (0,01 m) 3.5- diasetyyli-4, 6-dihydroksi-2H-pyran-2-onia 150 ml:ssa metanolia. Saatua seosta kuumennetaan palautusjäähdyttäen 2 tuntia, jäähdytetään ja suodatettu kiinteä aine kiteytetään uudelleen, jolioin saadaan 5-asetyyli-3-/l-(p-karbamoyylioksifenyyliamino)-etylideeni7-4-hydroksi-2H-pyraani-2,6(3H)-dionia, sp. 213-215°C.

Esimerkki 9

Liuos, jossa on 1,5 g (0,01 m) p-ureidoaniliinia 50 ml:ssa metanolia, lisätään liuokseen, jossa on 2,1 g (0,01 m) 3,5“diasetyyli- 4.6- dihydroksi-2H-pyran-2-onia 150 ml:ssa metanolia. Kiinteä aine muodostuu välittömästi ja seosta kuumennetaan palautusjäähdyttäen 12 tuntia. Suodatettu kiinteä aine kiteytetään uudelleen, jolloin saadaan 5-asetyyli-4-hydroksi-3~/l-(p-ureidofenyyliamino)-etylideeni7-2H-pyraani-2,6(3H)-dionia, sp. 250-253°C.