FI83327C

FI83327C - Foerfarande foer framstaellning av antimicrobiellt terapeutiskt 9-fluor-10-(4-metylpiperazin-1-yl) -2,3-dihydro-7h-pyrido/1,2,3-de//1,4/bensotiazin-6-karboxylsyra

Info

Publication number: FI83327C
Application number: FI850741A
Authority: FI
Inventors: Giuseppe Mascellani; Arnaldo Fravolini; Patrizia Terni
Original assignee: Mediolanum Farmaceutici Srl
Priority date: 1984-02-24
Filing date: 1985-02-22
Publication date: 1991-06-25
Also published as: ATE57532T1; KR880000024B1; NO171163B; FI850741A0; MX9203608A; MX172473B; NZ211224A; FI850741L; ES541170A0; YU43401B; JPS60208987A; JPH0327389A; IE850432L; IT1173374B; CA1340554C; JPH0259153B2; DK81885A; EP0165375B1; EP0165375A3; KR850006426A

Description

1 83327

Menetelmä terapeuttisesti käyttökelpoisen 9-fluori-10-(4-metyylipiperatsin-1-yyli) - 7-okso-2,3-dihydro-7H-pyri-do[l,2,3-de][1,4]bentsotiatsiini-6-karboksyylihapon valmistamiseksi 5 Tämä keksintö koskee menetelmää antimikrobisesti aktiivisen 9-fluori-10-(4-metyylipiperatsin-l-yyli)-7-ok- so-2,3-dihydro-7H-pyrido[1,2,3-de][1,4]bentsotiatsiini-6-

karboksyylihapon valmistamiseksi, jolla on kaava I

10 0

„ JL COOH

F \ / CH -N )' ' „ '· 1

W

tai sen happoadditiosuolojen valmistamiseksi.

Kaavan I mukainen bentsotiatsiinijohdannainen ja sen happoadditiosuolat ovat mikrobienvastaisia aineita, 20 jotka ovat tehokkaita myös sellaisia bakteereja vastaan, jotka ovat resistenttejä klassisia antibiootteja, kuten penisilliinejä, streptomysiiniä jne. vastaan. Ne osoittavat lisäksi huomattavasti korkeampaa mikrobienvastaista aktiivisuutta verrattuna useimpiin nykyisin tunnettuihin 25 yhdisteisiin; ja ne ovat erityisen hyödyllisiä siksi, että niillä on bakteerien vastaista aktiivisuutta sekä gram-positiivisia että gram-negatiivisia bakteereja vastaan, mukaanluettuna Pseudomonas aeruginosa. Kaavan I mukainen yhdiste valmistetaan keksinnön mukaisesti siten, että yh-30 diste, jolla on kaava I-A

0

JL .COOH

J&J

35 Hai f | 2 83327

jossa Hal on F tai Cl ja m on 1 tai 2, saatetaan nuk-leofiiliseen korvausreaktioon N-metyylipiperatsiinin kanssa ja saatu yhdiste, jolla on kaava I-B

0

5 f il C00H

CH -N ^ N

\_t I I l~B

10 t0>„ jossa m on edellä määritelty, pelkistetään.

Kokonaissynteesi kaavojen I-A ja I-B mukaisten välituotteiden sekä kaavan I mukaisen yhdisteen valmistami-15 seksi lähtien 7-fluori-8-halogeeni-3,4-dihydro-2H-l,4-bentsotiatsiinista (II) on esitetty reaktiokaaviossa 1, jossa Hai merkitsee samaa kuin edellä.

3 83327

Reaktiokaavio 1 0 ? _ ? Λ 11 CQOC_H c C H.OCH=C(COCC H ) \XvX/ ^ 5

JHl,, "-^JO-LJ

^ U

(II) <m> ° 1 ?

F^ Jl COOH ? Il COOK

"'Oli pt(CH3C00)4 YoJi

Hal^

I l AcOH ^ J

KBr_ (I-A, m=l) <IV) CHo-N/ \h ° o 31^^^ Il COOH 7

/~~\ jQTT / vJx^J

w J J J w O

(I-B, m=l) (VII) 4 83327 7-fluori-8-halogeeni-3,4-dihydro-2H-l, 4-bentsotiatsiinin (II) reaktio etyylietoksimetyleenimalonaatin kanssa suoritetaan edullisesti lämpötilassa 80 - 160 °C ja se voidaan suorittaa joko liuottimen läsnäollessa tai puuttuessa.

5 Renkaan sulkeutuminen tapahtuu polyfosforihapon läsnäollessa.

Etyyli-9-fluori-10-halogeeni-7-oksi-2,3-dihydro-7H-pyrido[ 1,2,3-de] [ 1,4]bentsotiatsiini-6-karboksylaatti (III) hydrolysoidaan natriumhydroksidin avulla vastaavaksi 10 hapoksi (IV), joka hapetetaan sulfoksidiksi (I-A) etikka- happoliuoksessa laimealla hapettimella, kuten lyijy-tetra-asetaatilla huoneenlämpötilassa.

Sulfoksidin (I-A) nukleofiilinen substituutio N-metyylipiperatsiinilla suoritetaan ei-polaarisessa aproot-15 tisessa orgaanisessa liuottimessa, kuten tolueenissa tai ksyleenissä, tai polaarisessa aproottisessa orgaanisessa liuottimessa, kuten dimetyylisulfoksidissa tai dimetyyli-formamidissa, tai dimetyyliasetamidissa tai sulfolaanissa lämpötilassa, joka on välillä 70 - 160 °C. Reaktio tapah-20 tuu 1-24 tunnin aikana. Substituutiotuote (I-B) pelkistetään edullisesti fosforitribromidilla dimetyyliformami-dissa huoneenlämpötilassa, jolloin saadaan kaavan I mukainen yhdiste.

Kaavan (II) mukaisia välituoteyhdisteitä saadaan 25 reaktiokaavion 2 reaktiosarjojen mukaisesti.

li 5 83327

Reaktiokaavio 2

F'V?=N f»a S/Me SO 1) Fe/AcOH

f ^ ipl s-ητόχ »Κχ

P y^^N02 pX^NX\N0 NH

12 SIT 2 (VIII) s (X) ΡγΧν/Ν02 X> IOj χΧ ^ axv Xx (IX) ^ Xx> r X x c O XX * >Xx X/^ JO]

HaX^jpriH

<..> X

>X A 1) C1CH5C0CH /KOH tai /X \ C1CH COONa X \ 2 "*

ClXy^1 \ Ns-BH^/EtOHtaiLiAlH^/THF

Jh3 tai ClXXXBr ^Yoi.

ci nh cr f -n (XI) b_H S 2

\η I

(XII) 2 f H = H, CH3 C1XrA^^H2

Hal = F, Cl ^\XX

P

(XIII) 6 83327

Disulfidia (XIII), jota saadaan käsittelemällä 6-fluori-7-kloori-2-aminobentsotiatsolia (XII) NaOHtlla, käsitellään KOH:lla etanolissa ja siihen lisätään mono-klooriasetonia tai natriummonoklooriasetaattia.

5 Seoksen annetaan reagoida ref luksointiolosuhteissa, reaktiomassa haihdutetaan ja jäännös uutetaan kloroformilla. Jäännös, joka saadaan haihduttamalla kloroformi, pelkistetään NaBH4-ylimäärällä etanolissa 40 - 60 °C:ssa 1 -2 tunnin aikana.

10 Kun kaavan (XIII) mukaisten yhdisteiden annetaan reagoida natriummonoklooriasetaatin kanssa, saadaan vastaavia substituoituja 2H-1,4-bentsotiatsiini-3(4H)-ioneja, jotka pelkistetään LiAlH4:llä THF:ssa kaavan (II) mukaisiksi yhdisteiksi. Tällöin saadaan 7-fluori-8-halogee-15 ni-3,4-dihydro-2H-l,4-bentsotiatsiini (II). Lähtien disul- fidista (XIII) tuote (II) voidaan aina saada käsittelemällä l-bromi-2-kloorietaanilla tai 1,2-diklooripropaanilla.

Vaihtoehtoisesti tuotetta (II) saadaan seuraavalla menetelmällä. 2,3,4-trifluorinitrobentseeniä (VIII), jota 20 saadaan julkaisussa J.A.C.S. 81, (1959) s. 94 kuvatun menetelmän mukaan, lämmitetään dimetyylisulfoksidissa 85 -95 °C:ssa natriumsulfidin kanssa 1-4 tunnin ajan. Reak-tioseos jäähdytetään, liukenematon jäännös suodatetaan pois ja suodos haihdutetaan. Saatua kiinteää raakatuotetta 25 käsitellään etikkahapossa rautajauheella. Reaktioseosta lämmitetään vesihauteessa aluksi varovasti, sitten refluksointiolosuhteissa 1 -2 tuntia, ja suodatetaan sitten vielä lämpimänä. Suodosta käsitellään korkeassa lämpötilassa 37-%:isella vetykloridihapolla ja pidetään 75 - 85 °C:ssa 30 1-2 tuntia. Seos laimennetaan vedellä, neutraloidaan natriumhydroksidilla ja liuosta uutetaan kloroformilla. Kloroformin haihdutuksen jälkeen saatava jäännös pannaan etanoliin, siihen lisätään KOH ja monoklooriasetonia ja seosta refluksoidaan 1-2 tuntia. Reaktioseos haihdute-35 taan ja jäännöstä uutetaan kloroformilla. Kloroformin

II

7 83327 haihdutuksesta saatavaa jäännöstä pelkistetään natriumboo-rihydridiylimäärällä etanolissa 40 - 60 °C:ssa 1-2 tuntia, jolloin saadaan 7-fluori-8-halogeeni-3,4-dihydro-2H- 1,4-bentsotiatsiinia (II), jossa Hai on F ja R on CH3. Kun 5 reaktio suoritetaan natriummonoklooriasetatilla, saadaan eri tavoin substituoitu 2H-1,4-bentsotiatsiini-3(4H)oni, jota pelkistetään tiatsiiniksi LiAlH4:n avulla (R = H).

Tämän keksinnön mukaisesti kaavan I mukainen yhdiste voi muodostaa suoloja lisättäessä epäorgaanisia tai 10 orgaanisia happoja, kuten vetykloridi-, vetybromidi-, me-taanisulfonihappoa jne; ne voivat lisäksi muodostaa vastaavia karboksylaatteja kun niitä käsitellään natrium- ja kaliumhydroksidilla. Näitä yhdisteitä voidaan siksi antaa sekä oraalisesti että injektiolla, sekä ulkoisesti levit-15 tämällä, käyttämällä sopivinta farmaseuttista muotoa.

Keksinnön mukaisesti valmistettu kaavan I mukainen yhdiste sisältyy yhdisteisiin, jotka on määritelty yleisen kaavan avulla julkaisussa JP Kokai 57-203 085. Julkaisussa ei kuitenkaan ole kuvattu esimerkein tämän yhdisteen val-20 mistusta eikä sille ole esitetty koetuloksia. Yhdistettä ei siten voida katsoa ko. julkaisusta tunnetuksi eivätkä sen edulliset ominaisuudet olleet julkaisun perusteella odotettavissa.

Keksinnön mukaisesti valmistetun yhdisteen ja sille 25 rakenteeltaan läheisimmän tunnetun yhdisteen, julkaisun JP Kokai 57-203 085 esimerkin 18 mukaisen yhdisteen bakteerien vastainen aktiivisuus (minimiestokonsentraatio, MIC) on määritetty agarissa lisäämällä tutkittavaa yhdistettä 0,1 - 100 pg/ml konsentraatiossa "monipisteymppääjän" 30 avulla (Denley Techn. Ltd., Englanti); käytetty väliaine on Isosensitest agar (OXOID); bakteeri-istutus oli 104 siirtokunnan muodostavaa yksikköä (CFU) ymppäyskohtaa kohti. Tulosten lukeminen suoritettiin, kun näytteitä oli inkuboitu 24 tuntia termostaatissa 37 °C:n lämpötilassa. 35 MIC määritettiin alhaisempana kemoterapeuttisen aineen 8 83327 konsentraationa, joka vielä kykenee kokonaan ehkäisemään bakteerikasvun, mikä havaitaan siirtokunnan kehityksen puutteena ymppäyskohdassa. Mikro-organismit, joita käytettiin yhdisteiden aktiivisuuden arvioimiseen olivat: Esche-5 richia coli, Klebsiella P., Enterobacter, Serratia, Citro-bacter, Proteus (+), Salmonella, Pseudomonas ja Staphylococcus. Tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa 1.

Il 9 83327 x o o u i ivO __ G) 05 m Ό +j . , o m ; · „ \ f in es rM C .¾ X _/ O A £ z —( .e / \ * ( ) vo o> O' e \ / in co co Φ ) )- in rH o o -h V k, A V V (0 / ·* \ 3

\ S

O O' O' in in co (O co * - * * Q),-| (S Ή O O 4->

(0(0 M rH VV CO C

rH > L J Ή "H

H (0 ^ g/ -K Ό X

•H (0 | +> £ ft O JX ro (0 >h 0) o x w in es vo £ CU CO CS rH in Ό 3 -h

* O (0 * * * · P CO

sö ED vo eo --h C +JQ) -H -H -— a> . _ rH (H + -P £ •HO) CO 2

Q) fl) ~ (0 rH -H O

4-> μ coovcoeOrHCOCoOd) E

co ,* c^roc^c^eo03O(0 Ηο •H (0 *v**cnCQ)C-H (0

ό ωυοοοο ^-ηιη-hc >V

.C V O) 3 w O Λ >h -H 3 (0 E Ή Fp H Sh -H 3 -P 10

O 0) CO C 0) to.H

H O O O (0 3 (0 C 0) (rt

E in in o σ> a M co X

m a (Ocoomojvh-ho O) ·Η(θθθ(θμα)(θ^ E XJCOS-HOPÄ

. . . W (JOO rH(0O 3 H

HEHC00)X)(0 E c-j (0 CO (O (h O 3 Ή O Ώ

C C'»f-a)'d.C<l)C0lHOCC

•h * * .e 3 a μ λ a> m o 3 o < oo o a) co o α) μ μ e co > CACn+JlHHC-HC-rl

H UCUCOOi^WU-HfO

(0 co x

I II II II II II II II X H

U O) 3 h «jjmuacdfco.*·'-) 2 (0 e 3 μ co •H ·· © μ E n (0 ** *· Η X CO ~ •h K x u co £ a

(0 - --co E

rH C -H 0) <1) 3 u μ μ o ¢0 0) co co

X -H 0) 0) -H -H

.x > μ μ "3 'S

3 -h co*** -C-C

r—I *rH *H ·Κ <0 3 μ ό ^ - m co x x: jc a *

Eh < >i w -K * 10 83327

Taulukossa 1 esitetyt tulokset osoittavat keksinnön mukaisesti valmistetun pyridobentsotiatsiinijohdannaisen huomattavan bakteerienvastaisen aktiivisuuden.

Lisäksi on todettu, että keksinnön mukaisesti val-5 mistetulla yhdisteellä (h) on in vivo-kokeissa pitkävaikutteiselle systeemiselle bakteerien vastaiselle yhdisteelle tyypilliset ominaisuudet. Tämän tyyppinen aktiivisuus on erityisen yllättävä, koska millään nykyään kaupallisesti saatavalla kinolonilla ei ole pitkäaikaisvaikutus-10 ta; niitä kaikkia käytetään pelkästään virtsaelinten alueen desinfioivina aineina.

Seuraavassa taulukossa 2 on annettu yhdisteen (h) pitoisuudet veressä mitattuna plasmasta HPLCrllä. Kukin arvo on kolmella koe-eläimenä käytetyllä rotalla saatujen 15 tulosten keskiarvo.

Taulukko 2

Pitoisuus plasmassa (pg/ml M ± S.D.), kun yhdistettä (h) oli annettu rotille intraperitoneaalisesti ja oraalisesti .

20___

i I

·:' jAnnosj Anto- Antamisesta kulunut aika tunteina !mg/kg: tapa 0,50 ; 1^2 4 8 : 15 ! !-1—----f-;__; ! 10 j i.p. 2,70+1 2,53+; 2,17+ j 1,83+ 1,63+ jn.t. ! - 25 , ! : 0/36 I 0,29 j 0,15 j 0,11 0,06 ! 25 i.p. 8,35+; 6,29+! 6,44+; 5,01+ 3,72+ j | ; 1/00 0,45 ! 0,97 0,46 0,13 \ ’ ' 25 os. 5,33+j 7,30+; 5,67+ 3,60+! 3,27+12,73+ ; 0,29 i 2,30 | 2,47 0,52 ' 0,23 ' 0,11 ; 30 , i 1 .

! 50 os* 8,75+;10,06+j 9,95+ 6,37+ 4,95+ | 4,29+ ! I 1/75 . 2,96 ; 1,41 1,41 0,78 '0,53 jlOO ! os· 12,47+i 20, 58+ |22,19+ 15,92+ 13,01+ 6,22 + 1,46 2,53 4,65 3,44 4,17 0,88 35 .....-------------------:-1- n.t = ei tutkittu

II

11 83327

Kuviossa 1 ja 2 on esitetty yhdisteen (h) kinetiikka plasmassa myös graafisesti. Tarkemmin sanoen kuviossa 1 on esitetty rotilla todetut pitoisuudet plasmassa ajan funktiona, kun yhdistettä (h) oli annettu intraperitoneaa-5 lisesti 10 mg/kg ja 25 mg/kg, kun taas kuviossa 2 on esitetty rotilla todetut yhdisteen (h) pitoisuudet plasmassa ajan funktiona, kun tätä yhdistettä oli annettu oraalisesti 25, 50 ja 100 mg/kg.

Taulukon 2 ja kuvioiden 1 ja 2 arvot osoittavat, 10 että yhdiste (h) imeytyy nopeasti joko oraalisesti tai intraperitoneaalisesti annettuna pitoisuuden plasmassa riippuessa annoksesta, ja että sen aikaansaamat pitoisuudet plasmassa säilyvät pitkään. Ilmoitetusta arvoista saadaan puoliintumisajaksi 10 tuntia.

15 Vertailun vuoksi syntetisoitiin edellä mainittu, julkaisun JP Kokai 57-203 085 esimerkin 18 mukainen yhdiste (yhdiste p) ja sen farmakokineettisiä ominaisuuksia (puoliintumisaika«plasmassa) verrattiin keksinnön mukaisesti valmistetun yhdisteen (yhdiste h), vastaaviin omi-20 naisuuksiin. Kokeet suoritettiin antamalla suun kautta annos 50 mg/kg kumpaakin yhdistettä eri rottaryhmille. Yhdisteiden annon jälkeen rotat tapettiin eripituisten aikojen kuluttua, plasma otettiin talteen, uutettiin kloroformilla ja käsiteltiin HPLC-menetelmällä. Aikoina 0,5, 25 1, 2, 4, 8 ja 15 tuntia saadaan arvot (pg/ml) on esitetty seuraavassa taulukossa.

Aika, tunteja Yhdiste p Yhdiste h 0,5 9,20 ± 1,13 8,75 ± 1,75 30 1 9,47 ± 1,81 10,06 ± 2,96 2 6,13 ± 1,77 9,95 ± 1,41 4 4,13 ± 1,74 6,37 ± 1,41 8 2,43 ± 0,68 4,95 ± 0,78 15 nd. 4,29 ± 0,53 35 nd. = ei mitattavaa määrää i2 83327

Edellä esitetyistä koetuloksista käy ilmi, että molemmat yhdisteet absorboituvat helposti, mutta yhdisteen h pitoisuus plasmassa säilyy pitkään: tuloksista voidaan päätellä puoliintumisajaksi noin 9 tuntia. Sen sijaan yh-5 diste p häviää plasmasta huomattavasti nopeammin (puoliintumisaika 4,5 tuntia).

Tämä puoliintumisaikojen ero merkitsee sitä, että halutun bakteerien vastaisen vaikutuksen saamiseksi voidaan yhdistettä h antaa harvemmin (esimerkiksi kerran päi- 10 vässä), mikä vähentää myrkyllisyysriskiä ja hoitokustannuksia.

Taulukossa 3 on esitetty yhdisteen (h) pitoisuudet kudoksessa eri ajankohtina yhdisteen oraalisen antamisen jälkeen.

15 Yhdisteen (h) määrät on mitattu HPLCrllä ja kukin arvo on kolmella rotalla saatujen tulosten keskiarvo.

Taulukko 3

Pitoisuus kudoksissa (pg/ml) M ± S.D.), kun yhdistettä (h) oli annettu rotille oraalisesti 50 mg/kg.

20

Antamisesta kulunut aika tunteina_

Kudos ( __<V5__1 j 2_; 4 j 8__15

i I

!sydän 19,98+ 31,36+j 21,03+ 18,06+ ! 9,93+ 5,35+ 25 ' ) 1 ' 9,57 8,15 8,07 ; 2,00 ; 1,40 1,45 jmunuai- 32,64+ 61,20+ 50,56+ ; 42,35+ ,17,83+ 7,95+ !nen 2,33 31,53 j 28,63 j 2,40 ! 3,69 2,03 maksa 63,52+ 80,42+ J 58,12+ 134,08+ 21,59+ 11,31+ 21,49 36,79 23,09 j 5,82 1,87 2,46 plasma 8,75+ 10,06+ 9,95+ j 6,37+ 4,95+ 4,29+ ! 1,75 2,96 1,41 1,41 ! 0,78 0,53 -i------_____1_

Vertailun helpottamiseksi taulukon 3 arvot on esi- 35 tetty graafisesti kuviossa 3 yhdessä taulukossa 2 annet- i3 83327 tujen plasmasta mitattujen pitoisuuksien kanssa. Kuviosta ilmenee välittömästi, että yhdiste (h) saavuttaa kudoksissa keskitason huippuarvon ollessa plasmassa 10,1 pg/ml, 31,4 pg/ml sydämessä, 61,2 pg/ml munuaisessa ja 80,4 pg/ml 5 maksassa, toisin sanoen yhdiste jakautuu hyvin tehokkaasti eri eläimiin ja sen pitoisuus näissä on hyvin suuri, niin että muissa kudoksissa todettujen pitoisuuksien ja plasma-pitoisuuden suhde on jatkuvasti suurempi kuin 3. Aivokudoksessa ei ole todettu yhdistettä (h).

10 Edellä esitetyt tulokset osoittavat, että yhdiste (h) on aikaisemmin tunnettuihin bakteerienvastaisiin kino-loneihin verrattuna erittäin tehokas systeeminen bakteeri-envastainen yhdiste.

Taulukossa 4 on esitetty yhdisteen (h) prosen-15 tuaalinen erittyminen virtsaan mitattuna rotilla oraalista antoa seuranneiden 24 tunnin kuluessa. Kukin arvo on kolmella rotalla saatujen tulosten keskiarvo. Kokeessa on käytetty vertailuyhdisteenä ofloxakiinia (Ofloxacin), hyvin tunnettua bakteerienvastaista yhdistettä. Yhdisteiden 20 erittynyt määrä on määritetty analysoimalla mikrobiologisesti käyttäen koemikro-organismina Klebsiella pneumoniae.

Taulukko 4

Yhdisteen (h) prosentuaalinen erittyminen virtsaan rotilla oraalista antoa seuranneiden 24 tunnin kuluessa 25

Tuote mg/kg Prosentuaalinen erittyminen per os virtsaan M + S.D.

30-----

Yhdiste (h) 20 77,33+ 6,81

Yhdiste (h) 50 73,00+ 4,58

Ofloxacin 20 61,00+ 4,58

Ofloxacin 50 54,50+ 5,29 35 14 83327

Koska yhdisteen (h) määrä virtsassa on määritetty mikrobiologisesti, taulukon 4 tulokset osoittavat, että sen jälkeen kun tämä keksinnön mukaisesti valmistettu yhdiste on saavuttanut tärkeimmät elimet, se poistuu virtsan 5 mukana jopa 75-prosenttisesti yhä aktiivisena muotona eikä siinä ole tapahtunut metabolista hajoamista. Erityisen mielenkiintoinen on yhdisteen (h) vertaaminen ofloxakii-niin, joka vertailu osoittaa, että yhdisteen (h) yhä aktiivinen määrä on 1,3 kertaa suurempi kuin ofloxakiinin 10 tehokas määrä samoissa koeolosuhteissa.

Tutkittaessa yhdistettä (h) koiriin, on alkukokeissa saatu vieläkin parempia tuloksia kuin rotilla. Esimerkiksi annettaessa yhdistettä (h) koirille annos 20 mg/kg, saadaan selvästi suurempia pitoisuuksia plasmassa huip-15 puarvon ollessa 8 pg/ml. Myös puoliintumisaika koirilla (24 tuntia) on selvästi korkeampi kuin rotilla (10 tuntia ).

Yhteenvetona farmakodynaamisista kokeista voidaan todeta, että yhdisteellä (h) saavutetaan suuret ja pitkä-20 aikaiset pitoisuudet plasmassa ja eri elimissä samalla kun sen puoliintumisaika on pitkä, mikä osoittaa sen olevan käyttökelpoinen pitkävaikutteisena antibakteerisena yhdisteenä systeemisissä infektioissa.

Tämä käyttö poikkeaa täysin nykyään kaupallisesti 25 saatavien rakenteellisesti läheisten bakteerienvastaisten yhdisteiden käytöstä; viime mainittuja käytetään vain virtsa-alueen desinfektantteina.

Lisäksi yhdiste (h) voi muodostaa vesiliukoisia suoloja orgaanisten tai epäorgaanisten farmaseuttisesti 30 hyväksyttävien happojen (kuten vetykloridi-, vetybromi- di-, metaanisulfoni-, oksaali- ja meripihkahapon ym.) kanssa tai emästen kuten natrium- tai kaliumhydroksidin kanssa ja sitä voidaan tämän vuoksi käyttää intraperito-neaalisina ruiskeina, mikä on erityisen tärkeätä hoidetta-35 essa potilaita, joilla on häiriöitä mahan toiminnassa.

li 15 83327

Mitään nykyään kaupallisesti saatavaa bakteerienvastaista kinolonia ei voida käyttää intraperitoneaalisina ruiskeina.

Seuraavat esimerkit valaisevat keksinnön mukaista 5 menetelmää.

Esimerkki 1

Kaavan IV mukaisen välituotteen valmistus (Hai = Cl)_

Kaavan (IV) mukaisen yhdisteen, jossa Hai = Cl, 10 valmistamiseksi käytetään lähtöaineena 3-kloori-4-fluori-aniliinia (XI), jonka annetaan reagoida kaliumtiosyanaatin ja bromin kanssa seuraavasti. Pulloon, jota sekoitetaan mekaanisesti, lisätään 20 ml etikkahappoa, 8 g aniliini-johdannaista (XI) ja 10,7 g KSCN liuotettuna 100 ml:aan 15 etikkahappoa. Tähän seokseen lisätään 9,2 g Br2 liuotettuna 19 mitään etikkahappoa pitäen huolta siitä, että lämpötila ei nouse yli 30 - 35 °C:n, ja seosta pidetään näissä olosuhteissa tunnin ajan.

Liukenematon kiinteä aine (a) suodatetaan. Suodos 20 tehdään emäksiseksi väkevällä NH3:lla ja muodostunut sakka kerätään suodattamalla (b). Kiinteä aine (a) pestään kahdesti vedellä sekoittaen 30 minuuttia. Saatu liukenematon osuus muodostuu yhdisteen (XII) isomeeristä, jossa on kloori 5-asemassa. Kiinteä aine (b) pestään vedellä. Se 25 muodostuu yhdisteestä (XII) ja sen isomeeristä, jossa on kloori 5-asemassa, 50:50-suhteessa toisiinsa nähden. Kokonaissaanto: 87 %.

Erotus 1/1 bentseeni/AcOEt:11a silikageelikolonnis-sa antaa puhtaat tuotteet, joilla on seuraavat ominaisuu-30 det: 2-amino-5-kloori-6-fluoribentsotiatsoli: sp. 217 - 220 °C IR (nujol) 3465 cm'1, 3285 cm'1 (NH) 1H-NMR (DMSO-TMS) δ ppm 7,55 (1H, d, C4-H, JH_r - 7,5 Hz), 7,92 (1H, d, C7-H), JH_r *9).

35 2-amino-6-fluori-7-klooribentsotiatsoli (XII): sp. 189 - 16 83327

192 °C

IR (nujol) 3390 cm'1, 3250 cm"1 (N-H) 1H-NMR (DMSO-TMS) 6 ppm 7,2 (2H, m, aromaattinen) 7,7 (2H, s, -NH2) 5 Tuotteen (XII) annetaan reagoida NaOH:n kanssa seu raavasti. Tuote (XII) suspendoidaan 50-%:iseen NaOH-liuok-seen ja sitä refluksoidaan antaen muodostuneen NH3:n poistua; reaktion annetaan tapahtua 24 tuntia. Seos laimennetaan vedellä, kun se on vielä lämmintä, ja tehdään sit-10 ten happamaksi pH-arvoon 5 etikkahapolla. Muodostuu sakka, joka suodatetaan pois. Kiinteä aine pestään kloroformilla. Suodos uutetaan kloroformilla. Kloroformifaasit yhdistetään, kuivataan natriumsulfaatilla ja haihdutetaan va-kuumissa, jolloin saadaan kiinteänä aineena; saanto 62 %. 15 Tuotteen (XIII) annetaan reagoida natriummonokloo- riasetaatin kanssa seuraavasti. 4 grammaan tuotetta (XIII) liuotettuna 10 ml:aan etyylialkoholia lisätään 1,2 g NaOH liuotettuna 10 ml:aan vettä. Seosta lämmitetään 40 - 50 °C:ssa, kunnes kiinteä aine on täydellisesti liuennut, 20 ja sitten lisätään tipoittain liuos, joka on muodostettu 2,57 g:sta kloorietikkahappoa ja 1 g:sta NaOH 6 ml:ssa vettä.

Reaktion annetaan tapahtua kiehumislämpötilassa 50 minuuttia, seos kaadetaan jääveteen ja tehdään happamaksi 25 6N HClrlla. Muodostunut tuote suodatetaan, pestään vedellä ja kuivataan uunissa. Näin saadaan tuote, joka koostuu 7-fluori-8-kloori-2H-l,4-bentsotiatsin-3(4H)-onista; kokonaissaanto 83 %.

Tämän tuotteen annetaan reagoida LiAlH4:n kanssa 30 seuraavasti. 250 ml:n pullossa, jossa on mekaaninen sekoitin, suspendoidaan 1,06 g LiAlH4 20 ml:aan tetrahydrofu-raania ja suspensiota refluksoidaan. Liuosta, joka koostuu 3,8 g:sta edellä saatua tuotetta 80 ml:ssa tetrahydrofu-raania lisätään tipoittain hyvin hitaasti. Kun lisäys on 35 lopussa, reaktioseosta keitetään 30 minuuttia, sitten se i7 83327 jäähdytetään ja ylimääräinen LiAlH« hajotetaan 10-%:isella HCl:lla, seos suodatetaan ja suodos tehdään emäksiseksi IN NaOHtlla. Tetrahydrofuraani haihdutetaan vakuumissa ja jäännös uutetaan kloroformilla. Kloroformifaasi kuivataan 5 läpikotaisin ja haihdutetaan, ja tuote (II), jossa Hai = Cl saadaan 80 %:n saantona ja seuraavanlaisin ominaisuuksin: XH-NMR (DMSO-TMS) δ ppm 3,1 (2H, m, -CH2-N), 3,55 (2H, m, CH2-S), 6,17 (1H, N-H), 6,70 (2H, m, aromaattiset jäännökset ).

10 Tuotteen (II) annetaan reagoida etyylietok- simetyleenimalonaatin kanssa seuraavasti. 1,58 g tuotetta (II) saatetaan reagoimaan 1,9 ml:n kanssa etoksimetyylee-nimalonaattia 120 °C:ssa sekoittaen 1 tunnin ja 45 minuutin ajan; sitten lisätään 5,5 g polyfosforihappoa ja läm-15 pötila pidetään 160 °C:ssa yhden tunnin ajan. Tämän ajan kuluttua reaktiomassa jäähdytetään ja sitä käsitellään jäävedellä. Saatu tummanvärinen tiivis öljy särjetään sekoittamalla. Näin saatu kiinteä aine suodatetaan pois ja pestään vedellä. Saadaan 2,33 g etyyli-9-fluori-10-kloori-20 7-okso-2,3-dihydro-7H-pyrido[l,2,3-de][1,4]bentsotiatsii- ni-6-karboksylaattia (yhdiste (III) jossa Hai = Cl.); saanto 92 %.

1H-NMR (CFjCOOH-TMS) δ ppm 1,6 (3H, t OCH2-CH3), 3,62 (2H, m, -CH2-N), 4,72 (2H, q, 0-CH2), 5,13 (2H, m, S-CH2), 8,15 25 (1H, d, Ce-H, JH_P * 7,5 Hz), 9,3 (1H, s, C5-H).

Yhdisteen (III) annetaan reagoida NaOH:n kanssa seuraavasti: 1 g tuotetta (III) saatetaan reagoimaan 45 ml: n kanssa 10-%:ista NaOH:ta refluksointiolosuhteissa yhden tunnin ajan. Seos jäähdytetään, kaadetaan jääveteen 30 ja tehdään happamaksi HCl:lla, suodatetaan ja pestään sitten vedellä.

Saadaan 0,68 g 9-fluori-10-kloori-7-okso-2,3-di-hydro-7H-pyrido-[1,2,3-de][1,4]-bentsotiatsiini-6-karbok-syylihappoa (yhdiste (IV), jossa Hai = Cl; saanto on 75 %.

ie 83327

Tuotteella on seuraavat ominaisuudet: 1H-NMR (CF3COOH, TMS) δ ppm 3,68 (2H, m, N-CH2), 5,28 (2H, m, S-CH2), 8,22 (1H, d, Cs-H, JH_F-8); 9,40 (1H, s, C5-H).

IR (nujol) 3070 cm"1 (C-H), 1718 cm'1 (C=0).

5 UV (EtOH) 253, 341 mp; sp. 311 - 313 °C.

Esimerkki 2

Kaavan I-A mukaisen välituotteen valmistus (Hai = Cl, m = 2_

Kaavan I-A mukainen yhdiste, jossa Hai = Cl ja 10 m = 2, valmistetaan käsittelemällä H202:lla esimerkissä 1 saatua yhdistettä (IV), jossa Hai = Cl. ja 1,5 g mainittua yhdistettä (IV) suspendoidaan 150 ml:aan etikkahappoa, suspensio lämmitetään 100 °C:seen ja siihen lisätään 6 ml 30-%:ista H202 liuotettuna 30 ml:aan 15 etikkahappoa. Reaktion annetaan tapahtua 110 °C:ssa 3 tuntia, sitten reaktiomassa jäähdytetään. Saostunut kiinteä aine suodatetaan pois ja pestään H20:lla; tuotteena saadaan 1,1 g 9-fluori-10-kloori-7-okso-2,3-dihydro-7-H-pyrido-[ 1,2,3-de] [ 1,4]bentsotiatsiini-l, l-dioksidi-6-karboksyy-20 lihappoa, so. sulfonia, jolla on kaava 0 25

o=s J

X

Kuivaamalla pesuliuokset saadaan vielä 0,17 g tuo-30 tetta, ja kokonaissaanto on 76,5 %. Sp. 321 - 323 °C.

IR (nujol) 3075 cm"1, 1128 cm'1, 1149 cm'1, 1170 cm"1 UV (EtOH) λ a 221, 269, 352 mp.

IT13X

Alkuaineanalyysi (%): saatu: C 43,72 H 2,12 N 4,31 35 teoreettinen: C 43,45 H 2,12 N 4,22 li 19 83327

Esimerkki 3

Kaavan I-A mukaisen välituotteen valmistus (Hai - Cl, m 1)_

Kaavan I-A mukainen yhdiste, jossa Hai = Cl ja 5 m =1, valmistetaan saattamalla kaavan IV mukainen yhdiste, jossa Hai = Cl, reagoimaan lyijytetra-asetaatin kanssa.

3 g mainittua yhdistettä IV suspendoidaan liuokseen, joka sisältää 300 ml vettä ja 1000 ml etikkahappoa, lisätään 70 mg KBr, ja samalla kun seurataan reaktion kulkua poten- 10 tiometrillä, jossa on Pt-kalomelielektrodit, lisätään 170 ml Pb(0Ac)4:n 0,065 M liuosta etikkahapossa hitaasti 30 °C:n lämpötilassa. Potentiaali kasvaa hitaasti ennen Pb(0Ac)4:n lisäämistä mitatusta arvosta 475 mV arvoon 1040 mV, joka mitataan, kun on lisätty 170 ml Pb (OAc)4.

15 Kun Pb(0Ac)4:n lisäys on päättynyt, liuotin haih dutetaan ja tuote kiteytetään etikkahaposta, jolloin saadaan 1,7 g sulfoksidia, jolla on kaava 0 20 P\^vAv/cooh 25 ja saanto on 54 %. Sp. 294 - 298 °C.

1H-NMR (CF3COOH-TMS) 6 ppm 8,74 (1H, d, Ce-H, JH_F ^7 Hz) 9,7 (1H, s, C5-H).

IR (nujol) 1049 cm"1, 1029 cm'1.

UV (EtOH) λ 224, 270, 354 mu.

30 Alkuaineanalyysi (%): teoreettinen: C 45,65 H 2,23 N 4,43 saatu: C 45,24 H 2,20 N 4,21 TLC. MeOH:ssa: sulfoniin liittyvä Rf - 0,78.

Esimerkki 4 — 35 Kaavan I-B mukaisen välituotteen valmistus, jossa ____ m = 1, sekä kaavan I mukaisen yhdisteen valmistus_ 20 8 3 3 2 7 9-fluori-10-[N-(4'-metyyli)piperatsinyyli]-7-okso- 2.3- dihydro-7H-pyrido[1,2,3-de][1,4]bentsotiatsiini-l-oksidi-6-karboksyylihappo 0,8 g sulfoksidia 5 0

C00H

l J

suspendoidaan 150 ml:aan tolueenia 2,5 g:n kanssa N-metyy-lipiperatsiinia. Reaktiomassaa refluksoidaan 10 tuntia ja 15 se suodatetaan vielä lämpimänä. Suodattimelle kerätty sakka koostuu noin 100 mg:sta lähtötuotetta.

Suodoksesta saostuu nukleofiilinen substituutiotuo-te jäähdytettäessä, ja se otetaan talteen suodattamalla (a). Haihdutettaessa tolueeni saadaan toinen sakka (b), 20 joka pestään etanolilla ja kuivataan ja yhdistetään sitten edelliseen sakkaan. Kaikkiaan saadaan 0,4 g 9-fluori-10-[N-( 4' -metyyli )piperatsinyyli] -7-okso-2,3-dihydro-7H-pyri-do[l, 2,3-de] [1,4]bentsotiatsiini-l-oksidi-6-karboksyyli-happohydrokloridia (yhdiste (I-B), jossa m = 1. Saanto 43 %. 25 9-fluori-10-[N-(4'-metyyli)piperatsinyyli]-7-okso- 2.3- dihydro-7H-pyrido[1,2,3-de][1,4]bentsotiatsiini-6-karboksyylihappo 0,3 g edellä saatua yhdistettä (I-B), liuotetaan 40 ml:aan dimetyyliformamidia ja lisätään 0,97 g (0,35 ml) 30 fosforitribromidia 0 - 5 °C:n lämpötilassa. Reaktion annetaan tapahtua alhaisessa lämpötilassa 20 min. ajan. Reaktiomassaan lisätään 30 ml vettä. Reaktiomassa haihdutetaan ja kiinteä aine pestään pienellä määrällä vettä ja sitten etanolilla. Saadaan 0,19 g 9-fluori-10-[N-(4'-35 metyyli)-piperatsinyyli]-7-okso-2,3-dihydro-7H-pyrido-

II

83327 21 [1,2,3-de] [1,4]bentsotiatsiini-6-karboksyylihappohydrobro-midia [yhdiste (I)]. Saanto 59 %, sp. 322 - 324 °C. Alkuaineanalyysi (%): teoreettinen: C 45,96 H 4,31 N 9,45 5 saatu: C 45,78 H 4,24 N 9,46 XH-NMR (CFjCOOH-TMS) ppm 3,2 (3H, N-CH3), 3,8 (10H, m), 5,15 (2H, m, CH2-S), 8,18 (1H, d, Ce-H, JH.F * 10,5 Hz), 9,4 (1H, S, C5-H)

Esimerkki 5 10 Kaavan IV mukaisen välituotteen valmistus (Hai = Cl)_ 3-kloori-4-fluorianiliini (XI) saatetaan reagoimaan KSCN:n ja bromin kanssa etikkahapossa kuten esimerkissä 1 on kuvattu; saadaan 2-amino-6-fluori-7-klooribemtsotiat-15 siinin (XII) ja sen 5-asemassa kloorisubstituoidun isomeerin seos (50:50) kokonaissaannon ollessa 87 %.

21 g tätä seosta käsitellään 50-prosenttisella Na0H:lla refluksoiden, kunnes ammoniakki on poistunut kokonaan. Jäähdyttämisen jälkeen reaktioseos suodatetaan 20 aktiivihiilen läpi ja saatu liuos tehdään happamaksi etik-kahapolla.

Muodostuu sakka, joka suodatetaan, pestään vedellä, kuivataan ja uutetaan kiehuvalla etanolilla. Etanoliliuos väkevöidään 130 ml:ksi ja yhdistetään 6,8 g:aan NaOH:ta, 25 joka on liuotettu 40 ml:aan vettä, ja 17,5 ml:aan 1-bromi-2-kloorietaania.

Seosta pidetään kiehumispisteessä yli 4 tuntia, jäähdytetään, lisätään vettä ja uutetaan kloroformilla. Kloroformifaasi kuivataan natriumsulfaatilla ja haih-30 dutetaan, jolloin saadaan yhdiste (II), jossa Hai = Cl, saannon ollessa 80 %. Kaksi isomeeriä erotetaan sitten oksaalihappokäsittelyllä ja muodostuneiden oksalaattien jakokiteytyksellä.

Yhdisteen (II), jossa Hai = Cl, 1H-NMR on identtinen 35 esimerkin 1 mukaisesti saadun saman yhdisteen (II) spekt- 22 83327 rin kanssa. Isomeerit on voitu erottaa tehokkaasti myös kaasukromatografisesti.

1,58 g näin valmistettua puhdasta yhdistettä (II) saatetaan reagoimaan 1,9 ml:n kanssa etyylietoksimetylee-5 nimalonaattia 120 °C:ssa samalla sekoittaen 2 tunnin ajan; sen jälkeen lisätään 5,5 g polyfosforihappoa ja pidetään lämpötila 160 °C:ssa noin tunnin ajan. Tämän ajan kuluttua reaktioseos jäähdytetään ja sitä käsitellään jäävedellä. Saatua jäykkää öljyä sekoitetaan ja muodostunut kiinteä 10 aine suodatetaan ja pestään vedellä.

Saadaan 2,35 g yhdistettä (II), jossa Hai = Cl, saannon ollessa 92 %. Myös yhdisteen (III) 1H-NMR vastaa täysin esimerkissä 1 annettua.

1 g yhdistettä (III) refluksoidaan 45 ml:n kanssa 15 10-prosenttista NaOH:ta tunnin ajan. Seos jäähdytetään, kaadetaan jääveteen ja tehdään sitten happamaksi HCl:llä, suodatetaan ja pestään vedellä. Saadaan yhdiste (IV), jossa Hai = Cl, saannon ollessa jopa 90 %.

Esimerkki 6 20 Yhdisteen (I) valmistus_ 3 g esimerkissä 5 saatua yhdistettä (IV) suspendoi-daan liuokseen, jonka muodostavat 300 ml vettä ja 1000 ml etikkahappoa, ja lisätään 70 mg KBr. Sen jälkeen lisätään hitaasti 200 ml Pb(0Ac)4:n 0,065 M liuosta etikkahapossa 25 40 °C:n lämpötilassa. Kun koko Pb(OAc)4-lisäys on tehty, liuotin haihdutetaan ja saadaan yhdiste (I-A), jossa Hai = Cl, 85 %:n saannoin.

16 ml metyylipiperatsiinia lisätään 6,5 g:aan edellä saatua yhdistettä (I-A), joka on suspendoitu 100 ml:aan 30 dimetyyliformamidia; lämpötila nostetaan 100 105 °C:seen, jolloin saadaan kirkas liuos, jota pidetään sitten sekoittaen 45 minuuttia 90 - 95 °C:ssa.

Liuotin haihdutetaan ja jäännöksestä, joka otetaan etanoliin, saadaan 75 %:n saannoin 9-fluori-10-[N-(4'-me-35 tyyli)piperatsinyyli]-7-okso-2,3-dihydro-7H-pyrido[l,2,3-

II

23 83327 de][1,4]bentsotiatsiini-l-oksodo-6-karboksyylihapon sul-foksidi (yhdiste I-B, jossa m = 1).

1H-NMR (CF3COOH-TMS) 6 ppm 3,3 (3H, d, N-CH3) 3,9 (10 H, m, N-CH,) 5,4 (2 H, m, S-CH,) 8,77 (1 H, d, Ce-H, JHF ~ 10,5 5 Hz) 9,68 (1 H, s, C5H)

Alkuaineanalyysi (%): teoreettinen: C 53,82 H 4,78 N 11,07 saatu: C 53,34 H 4,65 N 10,82.

Yllä identifioitu sulfoksidi liuotetaan dimetyyli-10 formamidiin (5 g 250 ml:aan), liuos jäähdytetään 0 - 5 °C:een jää-suola-seoksessa ja lisätään 4 ml PC13 tipoit-tain. Seoksen annetaan reagoida 15 minuuttia, lisätään 150 ml vettä ja seosta pidetään huoneenlämmössä sekoittaen noin tunnin ajan. Liuotin haihdutetaan, jäännös otetaan 15 etanoliin ja suodatetaan. 9-fluori-10-[N-(4'-metyyli)pipe- ratsinyyli]-7-okso-2,3-dihydro-7H-pyrido[1,2,3-de]-[1,4]bentsotiatsiini-6-karboksyylihapon hydrokloridi saadaan 93 %:n saannoin. Se voidaan kiteyttää lämpimästä 7/3-suhteisesta etanoli/vesiseoksesta. Sulamispiste 315 20 320 eC.

^-NMR (CF3C00H-TMS) δ ppm 3,2 (3H, d, N-CH,) 3,8 (10 H, m,

N-CH,) 5,15 (2H, m, CH,-5) 8,18 (1 H, d, Ce-H

JHF - 10,5 Hz) 9,4 (1 H, s, C5-H) U V (H20)Amsw = 245 mp ja max 296 mp.

Claims

24 8 3 3 2 7 Patenttivaatimus Menetelmä antimikrobisesti aktiivisen 9-fluori-10-(4-metyylipiperatsin-l-yyli )-7-okso-2,3-dihydro-7H-pyrido-5 [1,2,3-de][l,4]bentsotiatsiini-6-karboksyylihapon valmis tamiseksi, jolla on kaava I CH-,-Ν N Tj 15 tai sen happoadditiosuolan valmistamiseksi, tunnettu siitä, että yhdiste, jolla on kaava I-A 0 F C00H 20 i I-A Hal T I m 25 jossa Hai on F tai Cl ja m on 1 tai 2, saatetaan nukleo-fiiliseen korvausreaktioon N-metyylipiperatsiinin kanssa ja saatu yhdiste, jolla on kaava I-B ^ JUC T CH.-N N' ' N ·;. \_/ I j 2-B «»n, ; . 35 jossa m on edellä määritelty, pelkistetään. Il 25 83327 Förfarande för framställning av antimicrobiellt aktiv 9-fluor-10-(4-metylpiperazin-l-yl)-2,3-dihydro-7H-5 pyrido[l,2,3-de][l,4]bensotiazin-6-karboxylsyra med formeln I O F COOH w O eller ett syraadditionssalt därav, 15 kännetecknat därav, att en förening med formeln I-A 0 F\ Jl COOH IDIT
20 N 1 A Hal T I ,0,-^ ro väri Hai är F eller Cl och m är 1 eller 2, underkastas en 25 nukleofil substitutionsreaktion med N-metylpiperazin och den erhällna föreningen med formeln I-B -'äV~ ch3-n ^ \_/ I I I-B (0)ro 35 väri M är som ovan definierats, reduceras.