HU211923A9

HU211923A9 - 1,4,10,13-Tetraoxa-7,16-diaza-ciklooktadekán-származékok, a vegyületeket tartalmazó gyógyászati készítmények és alkalmazásuk toxikus fémionok és radioaktív izotópok élő szervezetből történő eltávolítására Az átmeneti oltalom az 1-7. igénypontokra vonatkozik.

Info

Publication number: HU211923A9
Application number: HU95P/P00244P
Authority: HU
Inventors: Ernoe Bruecher; B Laszlo Sztanyik; Jozsef Emri; Bela Gyoeri; Bela Kanyar; Zoltan Kovacs; Laszlo Varga; Oedoen Kiraly
Original assignee: Kossuth Lajos Tudomanyegyetem; Orszagos Frederic Joliot Curie
Priority date: 1990-01-16
Filing date: 1995-06-19
Publication date: 1996-01-29

Description

Atalálmány részben új l,4,10,13-tetraoxa-7,16-diaza-ciklooktadekán-származékokra vonatkozik, továbbá a találmány tárgya az ilyen vegyületek alkalmazása az élő szervezetet károsító fémionok, főleg radioaktív izotópok kivonására. Közelebbről, a találmány (I) általános képletű l,4,10,13-tetraoxa-7,16-diaza-ciklooktadekán-származékok fémkomplexeire, sóira és kettős sóira vonatkozik, ahol

Q¹ és Q² jelentése hidrogénatom vagy (III) általános képletű csoport, cooI

-C-R (III)

I

COOahol

R jelentése hidrogénatom, 1-5 szénatomos egyenes vagy elágazó láncú alkilcsoport, 2-5 szénatomos egyenes vagy elágazó láncú alkenilcsoport, fenilvagy fenil-(I—5 szénatomos alkil)-csoport, ahol a két utóbbi adott esetben az aromás részben szubsztituálva lehet egy vagy több halogénnel, 1-5 szénatomos alkil-, 1-5 szénatomos alkoxi-, ciano- vagy nitrocsoporttal, azzal a megkötéssel, hogy Q¹ és Q²közül legalább az egyik hidrogénatomtól eltérő,

Mejelentése alkálifém- vagy alkáliföldfém vagy átmenetifém ion, q értéke 0 vagy 1,

M és N egymástól függetlenül lehet hidrogénatom vagy alkálifém, alkáliföldfém, vagy adott esetben szubsztituált ammónium ion,

m. n és p megegyezik az N, M vagy Me töltésével, s és r egymástól függetlenül 0, 1, 2, 3 vagy 4, azzal a megkötéssel, hogy (i) r, s és q egyidejűleg nem lehet 0, és (ii) a hidrogének száma M vagy N jelentésében 0, 1 vagy 2.

valamint ezen vegyületeket tartalmazó gyógyszerkészítmények.

A Q¹ és Q² helyén hidrogénatomot tartalmazó (I) általános képletű vegyületeket főleg intermedierként alkalmazzuk. A szervezetbe adagolva az (I) általános képletű vegyületek függetlenül attól, hogy újak vagy nem, képesek a vérkeringésben és a szervezet sejtes állományán kívüli térben tartózkodó radioaktív fémionokkal stabil komplexet képezni, mindenekelőtt a radioaktív stronciummal és cériummal, és képesek ezeket a szervezetből eztuán eliminálni.

Az (I) általános képletű vegyületek közül az újak (ΠΙ) általános képletű csoportot tartalmaznak, ahol vagy R hidrogéntől eltérő, vagy q értéke 1, ha R jelentése hidrogénatom, azaz a komplexek; továbbá ahol M és N nátrium- vagy lítiumatomtól eltérő. haq=0.

így a találmány olyan (I) általános képletű vegyületekre vonatkozik, ahol

Q¹ és Q² jelentése hidrogénatom vagy (III) általános képletű csoport, azzal a megkötéssel, hogy legalább az egyik a kettő közül hidrogéntől eltérő, és ahol R jelentése hidrogénatom. 1-5 szénatomos egyenes vagy elágazú láncú alkilcsoport, 2-5 szénatomos egyenes vagy elágazó láncú alkenilcsoport, fenilvagy fenil-(l-5 szénatomos alkil)-csoport, a két utóbbi adott esetben az aromás részen szubsztituálva lehet egy vagy több halogénnel, 1-5 szénatomos alkil- vagy alkoxicsoporttal, ciano- vagy nitrocsoporttal,

Mejelentése alkálifém (a lítiumot kivéve) vagy alkáliföldfém (a báriumot kivéve), vagy átmenetifém ion;

q értéke 0 vagy 1,

M és N egymástól függetlenül hidrogénatom vagy alkálifém, alkáliföldfém vagy adott esetben szubsztituált ammónium ion, m, n és p N, M vagy Me töltésének megfelelő egész szám, s és r egymástól függetlenül 0, 1, 2, 3 vagy 4, azzal a megkötéssel, hogy (i) r, s és q nem lehet egyidejőleg 0, (ii) M vagy N jelentésében a hidrogének száma 0, 1 vagy 2, (iii) q értéke 1, ha R hidrogénatomot jelent, és (iv) M és N nátrium vagy lítium iontól eltérő, ha q értéke 0.

A (I) általános képlet szubsztituenseihez visszatérve R mint 1-5 szénatomos alkilcsoport lehet egyenes vagy elágazó láncú, például metil-, etil-, η-propil-, izopropil-, η-butil-, szek-butil-, terc-butil-, n-pentil vagy izopentilcsoport, előnyösen metil- vagy etilcsoport, R jelentése 2-5 szénatomos alkenilcsoport, például vinilvagy propenilcsoport; R mint fenil-(l-5 szénatomos alkil)-csoport a fent definiált alkilcsoportok egyikét, előnyösen metilcsoportot tartalmazhat.

Me jelentése mint alkálifém ion, előnyösen nátrium- vagy káliumion, Me jelentése alkáliföldfém ion, előnyösen kalcium- vagy magnézium ion; Me mint átmenetifém ion, lehet például a 3d, 4d vagy 5d csoporthoz tartozó fém ion, előnyösen vas(II) vagy cink ion. M és N mint alkálifém vagy alkáliföldfém ion előnyösen a fenti ionokat jelentheti, míg az adott esetben szubsztituált ammónium ion 1, 2, 3 vagy 4 fent megadott alkil-, fenil- vagy fenil-alkil-csoportot jelenthet, feltéve, ha térbeli akadály nem lép fel. A toxicitás miatt a tetrametil-ammónium iont tartalmzó vegyületek nem alkalmazhatók élő szervezetekbe történő adagolásra.

Ismeretes, hogy nukleáris robbantáskor, atomreaktor katasztrófák estén a légtérbe kerülhetnek olyan radioaktív izotópok, amelyek rendkívül veszélyesek. Ilyenek például a jód-131 (^!3IJ), a stroncium-89 és 90 (⁸⁹Sr és ⁹⁰Sr), a cézium-134 és 137 (¹³⁴Cs és ^l37Cs), valamint a cérium-141 és 144 (¹⁴¹Ce és ¹⁴⁴Ce) [lásd például Nuclear and Radiochemistry, John Wiley and Sons. 158-166(1981)].

Amennyiben ezek az izotópok akár belégzéssel a tüdőbe, akár táplálék- vagy folyadékfelvétellel az emésztőrendszerbe, vagy a bőrön keresztül felszívódva a vérkeringésbe, illetve a nyirokérrendszerbe kerülnek, lerakódnak és felhalmozódnak a szövetekben, ami végül is súlyos egészségkárosodásokhoz vezet [„Sum2

HU 211 923 A9 mary Report on the Post Accident Review Meeting on the Chemobyl Accident” Safety Series No. 75, IAEA, Vienna (1986)].

A radioaktív stroncium elleni védekezés különösen problematikus azért, mert a radioaktív szennyeződést követően néhány óra múlva már megkezdődik a stronciumnak a csontokba való beépülése, és a már lerakódott stroncium kivonására a szervezetből nincs lehetőség.

A védekezés egyedüli lehetséges módja megakadályozni a stroncium beépülését a szövetekbe - elsősorban a csontszövetbe - oly módon, hogy valamely alkalmas, a stronciumra specifikus komplexképzőt juttatva a szervezetbe, a vérkeringésben, illetve az extracelluláris térben tartózkodó izotópot stabil komplex formájában megkötjük és kivonjuk a szervezetből.

A probléma megoldását nehezíti az a tény, hogy a szakirodalomból ismert komplexképzők, például az etiléndiamin-tetraecetsav vagy dietiléntriamin-pentaecetsav esetében a kalcium komplexek lényegesen stabilabbak, mint a stroncium komplexek. [A. Catsch: „Radioactive Metál Mobilization in Medicine”, Ed. Charles

C. Thomas, Springfield, Illinois (1964); A. Catsch: „Dekorporierung radioaktiver und stabiler Metallionen”, Therapeutische Grundlagen, Ed. Thiemig, Munich (1968); A. Catsch: „Removal of Transuranium Element by Chelating Agents”, in: Diagnosis and Treatment of Incorporated Radionuclides, IAEA Publication No. STI/PUB/411, IAEA, Vienna, page 295 (1976)].

Új lehetőség nyílt a kutatás számára az 1960-as évek végén felfedezett koronaéter és kriptand típusú molekulák előállításával, mivel a komplexképzés mechanizmusa eltér az addig ismert ligandumok komplexképző sajátságaitól azáltal, hogy a molekula szerkezetéből adódóan a fémionok jól meghatározott méretű üregekbe kerülnek és ily módon a létrejövő komplex stabilitása elsősorban a fémion méretétől függ.

Az első bíztatónak ígérkező eredményt a 4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1,16-diaza-biciklo[8.8.8]hexakozán vizsgálata során kapták, amelyek stronciummal alkotott komplexének stabilitás állandója több nagyságrenddel nagyobb a kalcium-komplexénél [Coordination Chemistry of Macrocyclic Compounds, Ed. G. A. Melson, Plenum Press, 1979]. A vegyület állatkísérletekben történő kipróbálásakor azonban csak azt tudták bizonyítani, hogy a radioaktív fémmel a szervezeten kívül összekapcsolt és beadagolt ligandum disszociációja a szervezetben nem következik be, de nem szolgáltattak bizonyítékot arra vonatkozóan, hogy a kísérleti állatok szervezetében jelenlévő radioaktív stroncium a ligandummal stabilis komplexet képezve kivonható a szervezetből. Ezen túlmenően a ligandum nagyon toxikusnak bizonyult [W. H. Müller: Naturwiss. 57, 248 (1970); W. H. Müller és W. A Müller: Naturwiss. 61, 455 (1974); W. H. Müller és munkatársai. Naturwiss. 64, 96 (1977); J. Knajfl és munkatársai, 12th Ann. Meeting of ESRB. Budapest (1976); J. Batsch és munkatársai, Nukleonika 23, 305 (1978)].

Az (I) általános képletű vegyületek, melyek sók, ha q értéke 0, és komplexek, ha q értéke 1, specifikus komplexképző tulajdonságokkal rendelkeznek, melyek révén a szervezetet károsító fémionokat képesek megkötni és eltávolítani, főleg a szervezetbe kerülő radioaktív stroncium és cérium esetében, melyek jelen vannak a vérkeringésben, valamint a szervezet sejten kívüli extracelluláris terében. Az (I) általános képletű vegyületeket mint hatóanyagot tartalmzó gyógyászati készítmények adagolásával embernek vagy állatnak meg lehet akadályozni a radioaktív stroncium lerakódását a szövetrészekbe, és ezáltal elkerülhetők vagy csökkenthetők a szervezet sugárterhelésével kiváltott komoly egészségkárosodások.

Az N,N’ -bisz(dikarboxi-metil)-1,4,10,13-tetraoxa7,16-diaza-ciklooktadekán-tetralítiumsó előállítására F. de Jong és munkatársai írtak le egy módszert [Rec. Trav. Chim. Pays-Bas 102,164 (1983)], amely szerint a megfelelő kriptandot 2-bróm-malonsav-metil-észterrel reagáltatták, és az így kapott észterszármazékot hidrolizálva nyerték a lítiumsót, mindössze 15%-os kitermeléssel. Az így előállított lítiumsót a 2 024 822. számú nagy-britanniai szabadalmi leírás szerint bárium-szulfát oldékonyságának növelésére alkalmas kompozíció formájában a kőolajiparban hasznosítják. A megfelelő tetranátriumsót is ugyanebben a bejelentésben említik, bár példaszerűen nincs leírva. A nátrium-bromiddal képezett tetranátrium kettős sót és ennek a kettős sónak a gyógyászati alkalmazását leírtuk a 2614/89 számú közzétett magyar szabadalmi bejelentésben.

A találmány szerinti (I) általános képletű találmány szerinti vízoldékony sókat és komplexeket, ahol Q¹, Q², R, Me, Μ, N, m, n, p, r, s és q jelentése a fenti, a fent említett reakció analógiájára állíthatjuk elő úgy, hogy egy megfelelő (II) általános képletű halogénezett dikarbonsavat, ahol R jelentése a fenti és X halogén, előnyösen brómatom, vagy reakcióképes származékát, előnyösen észterét 1,4,10,13-tetraoxa-7,l 6-diaza-ciklooktadekánnal reagáltatunk szerves oldószeres közegben, majd az így kapott terméket erős bázissal, például nátrium-hidroxiddal vagy egy erős bázis és komplexképző fém hidroxidja vagy sója, előnyösen halogenidje megfelelő mólarányú elegyével reagáltatunk.

Egy másik módszer szerint az (I) általános képletű vegyületek vízoldékony sóit és komplexeit, ahol M és N hidrogénatom vagy alkálifém vagy alkáliföldfém ion és Me jelentése alkáliföldfém ion, úgy állíthatjuk elő, hogy 1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diaza-ciklooktadekánt (II) általános képletű 2-halogén-dikarbonsavval reagáltatunk, előnyösen 2-bróm-malonsavval, vizes közegben 6-13 pH-értéken az előállítandó sónak megfelelő alkálifém vagy alkáliföldfém hidroxid jelenlétében.

A q helyén 1 értékű (I) általános képletű komplexeket úgy állíthatjuk elő, hogy egy (I) általános képletű alkálifémsót, ahol q 0, és M valamint N alkálifém ion, előnyösen tetranátriumsó, ekvivalens mennyiségű kompleképző fémhalogeniddel, előnyösen fém-kloriddal reagáltatunk.

A találmány szeirnti (I) általános képletű vegyületek azon hatását, melynek révén az élő szervezetet károsító fémionok kiürülését lehet fokozni, mindkét nemhez tartozó Swiss egereken és Wistar patkányokon vizsgáltuk radioaktív stroncium vagy cérium ionok segítségével.

HU 211 923 A9

A kiürülést radioaktív izotópokon vizsgáltuk, melyeket különböző helyekre különböző módon juttattunk be, például a vérkeringésbe, a hasüregbe, a tüdőbe, az izmokba vagy a kísérleti állatok szubkután kötőszövetébe. Az izotópok kiürülését fokozó vegyületet naponta egyszer vagy kétszer adagoltuk a kísérleti állatok szervezetébe injekció, por, folyékony aeroszol vagy tapasz formájában. Ezután egész testű hatásméréseket végeztünk, és úgynevezett retenció görbéket vettünk fel, melyeket azután a kontroll csoportban kapott eredményekkel vetettünk össze.

A kapott retenciós görbéket komputerei analizáltuk. Erre a célra „Nonlinear Regression by the Code of BMDP-3R” (BMDP Statisúcal Software Manual, UCLA, Los Angeles, 1990, Chief Ed. W. J. Dixon számítógépes szoftvert használtunk. A kapott eredményekből megállapítható, hogy ezek a görbék kéttagú csökkenő exponenciális függvénnyel írhatók le. Két adatot számoltunk a hatékonyság jellemzésére. Az egyik az úgynevezett F faktor, amely a kontrolihoz viszonyított kiürülés fokozódására utal (a nem kezelt állatokhoz képest hányszor több izotóp ürül a szervezetből) [lásd 1. táblázat, (C) oszlop].

Illusztratív összehasonlítás céljából a találmány szerinti vegyületek további jellemző adatait, az úgynevezett El értékeket adjuk meg, melyeket úgy kaptunk, hogy megszoroztuk az izotóp kiürülés mértékét mint a kontroll csoporthoz viszonyított százalékot (hatékonyság, H), az akut toxicitás értékkel (LD_J0/30, ártalmatlan, A) [lásd az I. táblázat (D) oszlopát]. Bár az El érték számszerűleg nem azonos a terápiás aránnyal (biztonsági index), jelzi a termék gyenge vagy kiváló hatását.

Fontos kísérleti megfigyelésnek tekintjük, hogy egyáltalán nem lehetett radioaktív stronciumot vagy egész keveset lehetett találni a találmány szerinti hatóanyaggal kezelt állatok csontjaiban. Az egész test retencióra mért 5-10% maradék aktivitást az állatok lágy részeiben, és a májban találtuk, míg a kontrollok szervezetében mért retenciónak (65-70%) nagy része a csontokba épült be.

Hasonló kedvező eredményeket kaptunk, ha a teszt vegyületeket a szervezetbe különböző módon juttattuk be.

Bebizonyosodott, hogy az (I) általános képletű vegyületek, ahol Q¹ és Q² azonos, és R jelentése hidrogénatom, kiváló hatást mutatnak Ezek közül a vegyületek közül N,N’-bisz(dikarboximetil)-l,4,10,13-tetraoxa-7,16-diaza-ciklooktadekán kalcium komplex dinátriumsó különösen kiemelkedő hatást mutat. Az (I) általános képletű hatékony vegyületek fontosságát aláhúzza továbbá az igen előnyös terápiás index. Az alacsony toxicitás és a nagyfokú dekorporáló hatékonyság következtében különösen előnyös a fent említett kalcium komplex dinátriumsó.

Az (I) általános képletű vegyületeket a szokásos hordozókkal vagy más segédanyagokkal ismert módon gyógyszerkészítményekké alakíthatjuk. A szokásos hordozók, segédanyagok, szétesést elősegítő, kötő vagy más adalékanyagok leírása részletesen megtalálható számos kézikönyvben. Az 1-16. példák szerinti vegyületek hatékonyságának vizsgálata azt mutatta, hogy adagolás után a hatóanyag felszívódik és a dekorporáló hatását vagy injektálható oldat formájában, vagy szublinguális tabletta, drazsé, kapszula, enteroszolvens tabletta, por vagy folyékony aeroszol vagy transzdermális (plaszter) tapasz formájában fejti ki. A hatékony dózis 1-200 pmol/testsúly kg, előnyösen ΙΟΙ 00 pmol/testsúly kg, melyet egy vagy több részletben adagolunk, előnyösen két dózisban.

Az (I) általános képletű vegyületeket mint hatóanyagokat tartalmazó gyógyszerkészítmények hatékonyak továbbá az élő szervezetet károsító fémionok szervezetbe történő beépülésének megelőzésében is.

A találmány további részleteit a következő, nem korlátozó példákkal szemléltetjük.

1. példa

N,N '-Bisz( dikarboxi-metil)-] ,4,10,13-tetraoxa7,16-diaza-ciklooktadekán-tetranátriumsó előállítása

a) 2,74 g (14,98 mmol) 2-bróm-malonsavat 1,0 ml vízben oldunk, és fenolftalein indikátor mellett

7,41 mol/liter nátrium-hidroxid oldattal semlegesítjük. Ezután az oldathoz hozzáadunk 1,75 g (3,69 mmol)

14,10 t% nátrium-bromid intermediert tartalmazó N(dikarboxi-metil)-1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diaza-ciklooktadekán-dinátriumsót, melyet az előző reakcióban nyertünk, majd 1,95 g (7,43 mmol) 1,4,10,13-tetraoxa7,16-diaza-ciklooktadekánt adunk a fenti oldathoz. A reakcióelegyet 10-11 órán át 60 °C-on tartjuk, miközben 2,02 ml, 7,41 mol/liter nátrium-hidroxid oldatot (14,98 mmol) adunk hozzá 0,1 ml-es részletekben. A reakció befejezése után szükség esetén megszűrjük az oldatot, nátrium-bromidot adunk hozzá, bepároljuk, majd vákuumban megszárítjuk és 20-25 ml diklór-metánnal több részletben extraháljuk. Az extraktumot szárazra pároljuk, 10-15 ml petrolétert adunk hozzá, szűrjük. és a kiszűrt anyagot nitrogénáramban megszárítjuk. Az így nyert 2,27 g (4,82 mmol) anyagot, amely

13,3 t% nátrium-bromid intermediert tartalmaz, a következő gyártási tételhez felhasználjuk.

Az intermedier azonosító adatai a következők: 'H-NMR (200 MHz, D₂O, δ ppm): 3,87 (IH, s), 3,67 (18H. m), 2,78-2,92 (8H, m).

A diklór-metános extrakció maradékát 60 ml vízmentes etanollal extraháljuk addig, amíg az extraktum gyakorlatilag már nem tartalmaz szilárd anyagot. Az extrakciós maradékot 6-7 ml vízben oldjuk, és nátrium-bromidot adunk hozzá, majd szárazra pároljuk és szárítjuk. Ezt követően 30 ml vízmentes etanollal az előzőek szerint extraháljuk. A két etanolos extraktumot egyesítjük, majd szárazra pároljuk, majd 4,89 g, 2,71 mól nátrium-bromidot tartalmazó kettős sót kapunk. A használt makrociklusra számítva a termelés 94,1 %.

A kettős só azonosító adatai a következők:

IR spektrum (KBr, cm¹): 2950, 2868 (m, y_c__H); 1605 (^vs-Ycoo/as)'· 1430 (m, Ycoo/s)·

Egyéb jellemző, de nem azonosított frekvenciák: 1350 (s), 1320 (s), 1095 (s), 928 (w).

'H-NMR (200 MHz, D₂O, δ ppm): 4,00 (2H, s), 370 (8H, s), 3,63 (8H, t), 2,92 (8H, t).

HU 211 923 A9

b) A nátrium-bromidot a kettős sóból 50 ml 95 tömeg%-os etanollal történő extrahálással távolítjuk el. Az extrahálás után kapott maradékot szárítjuk, csökkentett nyomáson az etanolt eltávolítjuk és 3,22 g terméket kapunk. A használt makrociklusra számítva a termelés 93,2%.

A termék azonosító adatai:

’H-NMR (200 MHz, D₂O, δ ppm): 3,95 (2H, s), 3,64 (8H, s), 3,60 (8H, t), 2,85 (8H, t).

¹³C-NMR spektrum (50 MHz, D₂O, δ ppm): 179,95 (C=O); 76,45 (N-CH-(COO)₂); 71,66 és 70,84 (OCH₂); 54,06 (N-CH₂).

2. példa

Dinátrium-hidroxi-malonátot tartalmazó N,N’bisz(dikarboximetil)-1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diaza-ciklooktán-tetranátriumsó elállítása Az 1. példában leírt eljárás szerint járunk el, 2,84 g (15,54 mmol) 2-bróm-malonsavat 16,87 tömeg% nátrium-bromidot tartlamzó 2,02 g, (4,11 mmol) N-dikarboxi-metil-1,4,10,13-tetraoxa-7,l 6-diaza-ciklooktadekándinátriumsót és 2,01 g, 7,66 mmol 1,4,10,13-tetraoxa7,16-diaza-ciklooktadekánt használunk azzal a különbséggel. hogy a reakcióelegyet 50 °C-on tartjuk, és a nátrium-hidroxidot 10 óra alatt részletekben adjuk hozzá. A metilén-kloridos extrahálással kapott monoszubsztituált intermedier mennyisége 2,17 g, 4,41 mmol és 16,93 tömeg% nátrium-bromidot tartalmaz. A termék 3,92 g, a termelés a használt makrociklusra számítva 96,5%. A termék l,6tömeg% dinátrium-hidroximalonátot tartalmaz.

A termék ’H-NMR spektruma (200 MHz, D₂O, δ ppm) megfelel az 1. példa szerinti termék adatainak, azzal a különbséggel, hogy a rezonancia jel megjelenik 4,31 (s)-nél is, amely a hidroxi-malonátra jellemző adat.

3. példa

N,Ν'-Bisz(dikarboxi-metil)-l ,4,10,13-tetraoxa-7,16diaza-ciklooktadekán-tetrakáiiumsó előállítása a) 1,32 g (7,22 mmol) 2-bróm-malonsavat 1 ml vízben oldunk, és fenolftalein indikátor mellett 5,76 mol/1 töménységű kálium-hidroxid oldattal semlegesítjük, majd hozzáadunk 1,25 g (4,77 mmol) 1,4,10,13-tetraoxa-7.16-diaza-ciklooktadekánt. A reakcióelegyet 26 órán át 50 °C-on tartjuk, miközben részletekben hozzáadjuk az ekvivalens mennyiségű 5,76 mol/1 töménységű kálium-hidroxid oldatot. Ezután a reakcióelegyet bepároljuk, a szilárd anyagot vákuumban megszárítjuk, majd 20 ml diklór-metánnal több részletben extraháljuk. Az extraktumot bepároljuk és szárítjuk. Az így nyert 0,85 g (1,73 mmol) 16,7 tömeg% kálium-bromid intermediert tartalmazó N-(dikarboxi-metil)-l,4,10,13tetraoxa-7,16-diaza-ciklooktadekán-dikáliumsó a következő gyártási tételnél felhasználható.

A diklór-metános extrakció maradékát 60 ml vízmentes etanollal extraháljuk, az extraktumot bepároljuk és szárítjuk.

A termék tömege: 2,18 g.

Kitermelés: 94,0% a makrociklusra számítva.

A termék kálium-bromiddal képezett kettős só, kálium-bromid tartalma 29,97 t%.

Az intermedier ’H-NMR spektruma (200 MHz,

D₂O, δ ppm): 3,86 (1H, s), 3,63 (16H, m), 2,89 (4H, t),

2,78 (4H, m).

A kálium-bromiddal képezett kettős só ’H-NMR spektruma (200 MHz, D₂O, δ ppm): 3,99 (2H, s), 3,69 (8H, s), 3,63 (8H, t), 2,86 (8H, t).

b) Az előzőek szerint nyert anyagot 97 tf%-os etanollal extrahálva tiszta, kálium-bromid mentes termék állítható elő.

A termék tömege: 1,16 g.

Kitermelés: 75,6%, a makrociklusra vonatkoztatva.

A cím szerinti termék ’H-NMR spektruma (200 MHz, D₂O, δ ppm): 4,00 (2H, kiszélesedett s),

3,70 (8H, kiszélesedett s), 3,65 (8H, széles s), 2,88 (8H, széles).

4. példa

N, N'-bisz(dikarboxi-metil)-],4,10,13-tetrazoxa7,16-diaza-ciklooktadekán-magnézium komplex dinátrium-sója

O, 81 g (1,46 mmol) lb. példa szerinti terméket oldunk 3 ml vízben, majd hozzáadjuk 0,30 g (1,46 mmol) magnézium-klorid-hexahidrátnak 2,0 ml vízzel készült oldatát. Fél óra múlva az odatot vákuumban bepároljuk, majd megszárítjuk.

Kitermelés: 0,93 g (97,8%).

A termék nátrium-klorid tartalma: 17,99%.

’H-NMR (200 MHz, D₂O, δ ppm) NaOD jelenlétében:

4,00 (2H, s), 3,67 (8H, s), 3,62 (8H, széles). 2,88 (8H, széles).

’³C NMR (50 MHz, D₂O, δ ppm): 179,71 (C=O),

71,88 és 71,05 (O-CH₂); 54,51 (N-CH₂).

Megjegyzés: a CH(COO)₂ rezonanciajel deuterálódás miatt hiányzik.

5. példa

Nátrium-klorid tartalmú N,N'-bisz(dikarboxi-meti!)-1,4,10,13-tetraoxa-7,l 6-diaza-ciklooktadekánkalcium komplex dinátrium-sója

0,92 g (1,65 mmol) lb. példa szerinti termék és 0,24 g (1,65 mmol) kalcium-klorid-dihidrát felhasználásával az 1. példában leírtak szerint állítjuk elő a terméket.

Kitermelés: 1,08 g (98,2%).

A termék nátrium-klorid tartalma: 17,57 t%. ’H-NMR spektrum (200 MHz, D₂O, δ ppm): 3,90 (4H, széles), 3,53 (14H, széles), 2,92 (4H, összeolvadt triplett), 2,72 (4H, összeolvadt triplett).

¹³C-NMR spektrum (50 MHz, D₂O, δ ppm): 179,23 (C=O), 82,38 (CH(COO)₂); 71,62 (O-CH₂); 55,63 (N-CH₂).

6. példa

Dinátrium-hidroxi-malonát és nátrium-klorid tartalmú N, N'-bisz( dikarboxi-metil)-l,4,10,13-tetraoxa-7,16-diaza-ciklooktadekán-kalcium komplex dinátriumsó

3,44 g (18,825 mmol) 2-bróm-malonsavat 1,0 ml vízben oldunk, és fenolftalein indikátor mellett 8,36 mol/liter koncentrációjú nátrium-hidroxid oldattal semlegesít5

HU 211 923 A9 jük. Ezután hozzáadunk 2,010 g (7,65 mmol) 1,4,10,13tetraoxa-7,16-diaza-ciklooktadekánt. A reakcióelegyet 43-48 órán át 30-45 °C-on tartjuk, miközben hozzáadjuk a diszubsztituált vegyület képződéséhez szükséges (1,83 ml) lúgmennyiséget. Ezt követően a reakcióelegyet 22-25 órán át 60 °C-on tartjuk és részletekben hozzáadjuk az el nem reagált 2-bróm-malonát hidrolíziséhez szükséges lúgmennyiséget. A reakció befejeződése után az oldatot bepároljuk, majd az 1 b) példa szerint járunk el. 4,720 g száraz nyersterméket kapunk, amely 12,01% dinátrium-malonátot tartalmaz, és gyakorlatilag nem tartalmaz nátrium-bromidot. A nyersterméket az alábbi két módon dolgozhatjuk fel:

a) A nyersterméket 3,0 ml víz és 7,5 ml 1,000 mol/liter koncentrációjú kalcium-klorid oldat elegyében oldjuk. Keverés közben az oldathoz 12,0 ml

99,7 tf%-os etanolt és 0,85 ml kalcium-klorid oldatot adunk, majd 105 ml 99,7 tf%-os etanol hozzáadásával az oldat alkohol-tartalmát 90 tf%-ra állítjuk. Az így kapott szuszpenziót fél órán át melegítés közben intenzíven keverjük, majd a kivált szilárd anyagot kiszűrjük és a szűrletet bepároljuk. Az alkohol eltávozása után a bepárlást vákuumban folytatjuk. A félig száraz terméket 75-85 °C-on vákuumban megszárítjuk.

A termék tömege: 4,48 g.

Kitermelés: 90,6%.

A termék 14,0 t% nátrium-kloridot és 1,08 t% dinátrium-hidroxi-malonátot tartalmaz.

A termék Ή-NMR spektruma (200 MHz, D₂O, δ ppm) megegyezik az 5. példa szerint előállított termék spektrumával, kivéve, hogy a rezonancia-jel megjelenik a hidroxi-malonátrajellemző4,31 ppm (IH, s)-nél is.

b) A nyersterméket az a) pont szerint dolgozzuk fel, azzal az eltéréssel, hogy a kalcium-klorid oldat első részletének (7,50 ml) hozzáadása után még 3,10 ml 1,000 mol/liter koncentrációjú kalcium-klorid oldatot adunk a reakcióelegyhez, és a reakcióelegy alkoholtartalmát 114 ml etanol hozzáadásával állítjuk 90 tf%-osra és a terméket nitrogénáramban szárítjuk meg.

A termék tömege: 5,00 g.

Kitermelés: 94,9%.

A tennék kalcium-komplex dinátriumsója mellett az összes makrociklusra vonatkoztatva 19,5 mol%-ban a kalcium-komplex kalciumsóját is tartalmazza. A termék 13,2 t% nátrium-kloridot tartalmaz, víztartalma

7,35 t%, dinátrium-hidroxi-malonát tartalma elhanyagolható.

A termék Ή-NMR spektruma (200 MHz, D₂O, δ ppm) megegyezik az 5. példa szerint előállított termék spektrumával.

7. példa

N, N’-Bisz(dikarboxi-metil)-1,4,10,13-tetraoxa7,16-diaza-ciklooktadekán-kalciumkomplex-diammóniumsó (lNH₄]₂DMKCa)

O, 554 g (1,000 mól), az 1 b) példa szerint kapott tetranátriumsóhoz 0,5 ml vizet és 2,04 ml 0,998 mol/1 kálcium-klorid oldatot, majd 30 ml vízmentes etanolt adunk. Az oldatot kb. harmadára bepároljuk és még annyi vízmentes etanolt adunk hozzá, hogy az oldat etanolra nézve 95-96 tf%-os legyen. Ezután az oldatot felmelegítjük, majd fél órán át keverjük, a kivált nátrium-kloridot kiszűrjük és vízmentes alkohollal mossuk. Az egyesített szűrlethez hozzáadunk 0,554 g (1,000 mól) tetranátriumsót és 0,214 g (4,000 mmol) ammónium-kloridot, majd annyi vizet, hogy homogén oldatot kapjunk. Az így nyert oldatot bepároljük, a maradékot vákuumban 75-80 °C-on melegítve vízmentesítjük.

Kitermelés: 1,452 g (98,1%).

A termék 19,91% nátrium-kloridot és 7,33 t% vizet tartalmaz, amelyből vízmentes etanolos extrakcióval kloridmentes anyag nyerhető.

A kloridmentes és a nátrium-kloridot tartalmazó termék Ή-NMR spektruma (200 MHz, D₂O, δ ppm) azonos: 3,90 (4H, széles m), 3,73 (14H, széles m), 2,92 (4H, szélet t), 2,72 (4H, széles t).

8. példa

N,N’-bisz( dikarboxi-metil)-1 ,4,10,13-tetraoxa7.16- diaza-ciklooktadekán-kalcium komplex kalciumsója

1,743 g (9,53 mmol) 2-bróm-malonsavat 2,0 ml vízben oldunk, és fenolftalein indikátor mellett kalcium-hidroxid részletekben való hozzáadásával semlegesítjük. Ezután az elegyhez hozzáadunk 1,000 g (3,81 mmol) 1,4,10,13-tetraoxa-7,l 6-diaza-ciklooktadekánt. A reakcióelegyet 72 órán át 40, 45, végül 50 °C-on tartjuk, majd a reakcióelegy hőmérsékletét újabb 24 órán át 60 °C-on tartjuk, miközben intenzív keverés mellett, részletekben 0,85 g (11,47 mmol) kalcium-hidroxidot adagolunk hozzá.

Ezután a zömmel kalcium-hidroxi-malonátot tartalmazó csapadékot kiszűrjük, és 4-5 ml vízzel három részletben mossuk. Az egyesített szűrleteket vákuumban bepároljuk, a párlási maradékról kétszer 35 ml diklór-metánt ledesztillálva szilárd terméket kapunk. A terméket vákuumban 75-78 °C-on vízmentesítjük.

A termék tömege: 2,710 g.

Kitermelés: 89,7%.

A termék 31.5% kalcium-bromidot is tartalmaz.

A térnék Ή-NMR spektruma (200 MHz. D₂O, δ ppm) azonos az 5. példa szerint előállított termék spektrumával.

IR spektrum (KBr, cm'): 2920, 2880 (m, y_c._H); 1615 (^vs· Ycoo/as): 1450 (m, Ycoo/s)·

Egyéb jellemző, de nem azonosított frekvenciák: 1355, 1290 (m), 1250 (m), 1085 (vs), 950 (m).

9. példa

N, N'-bisz( dikarboxi-metil )-1,4,10,13-tetraoxa7.16- diaza-ciklooktadekán-vas( 11) komplex dinátriumsója

O, 747 g (1,35 mmol) 1 b) példa szerint kapott terméket és 0,268 g (1,35 mmol) vas(II)-klorid-tetrahidrátot a 4. példában leírtak szerint állítjuk elő a terméket, azzal az eltéréssel, hogy az előállítás során nitrogén atmoszféra alkalmazásával akadályozzuk meg a vas(II)-ionoknak vas(III)-ionokká történő oxidációját.

A termék tömege: 0,835 g.

HU 211 923 A9

Kitermelés: 91,0%.

A termék nátrium-klorid tartalma: 17,161%.

A paramágneses vas(II)-ion jelenléte miatt az ’HNMR spektrum nem értékelhető,

IR spektrum (KBr, cm'): 2910, 2880 (m, y_c._H); 1630 (^vs> Ycoo/asJ· 1400 (m, Ycoo/s)·

Egyéb jellemző, de nem azonosított frekvenciák:

1355 (m), 1330 (m), 1100 (s), 930 (m).

10. példa

N, N ’-bisz(dikarboxi-metil)-1,4,10,13-tetraoxa- 7,16diazja-ciklooktadekán-cinkkomplexdindtrium-sója

O, 735 g (1,32 mmol) 1 b) példa szerinti termék és

0,180 g (1,32 mmol) vízmentes cink-klorid felhasználásával a 4. példában leírtak szerint állítjuk elő a terméket.

Kitermelés: 0,89 g (97,5%)

A termék nátrium-klorid tartalma: 16,92 t%.

’H-NMR (200 MHz, D₂O, δ ppm): 3,6-4,2 (18H, széles sávrendszer), 3,10 (8H, széles t).

11. példa

N,N’-bisz(dikarboxi-metil)-l,4,10,13-tetraoxa7,16-diaza-ciklooktadekán-trindtrium-sója

1,000 g (1,804 mmol) 1 b) példa szerinti tetranátriumsót 5,0 ml vízben oldunk, és hűtés közben (0-5 °Con) hozzáadunk 1,72 ml, 1,048 mol/liter koncentrációjú sósavoldatot. Ezután az oldatot bepároljuk, a maradékot diklór-metánnal vízmentesítjük, majd vákuumban 60 °C-on megszárítjuk.

Kitermelés: 1,069 g (96,7%).

Nátrium-klorid tartalom: 9,5%.

’H-NMR (200 MHz. D₂O, δ ppm): 4,18 (2H. s). 3.79 (16H, m, széles), 3,29 (8H, s, széles).

A tennék ’H-NMR spektruma D₂O-ban NaOD jelenlétében felvéve megegyezik a termék 1 b) példában megadott spektrumával.

IR spektrum (KBr, cm¹): 2940, 2850 (m, y_c__H), 1655, 1605 (vs, Ycoo/as); 1440 (m. y_coo/s).

Egyéb jellmező, de nem azonosított frekvenciák:

1345 (s), 1320 (s), 1120 (s), 1100 (s), 930 (m).

12. példa

N-( Dikarboxi-metil)-N'-( 1,1 ’-dikarboxi-etil ΙΙΑ. 10,13-tetraoxa-7,16-diaza-ciklooktadekán-tetranátriumsó

3,003 g (15,25 mmol) bróm-metil-malonsavat

0,5 ml vízben odúnk, és az oldatot hidegen (0-5 °C)

8,36 mol/liter koncentrációjú nátrium-hidroxid oldattal fenolftalein jelenlétében semlegesítjük. Ezután az oldathoz hozzáadunk 2,000 g (7,62 mmol) 1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diaza-ciklooktadekánt, és az oldatot 8-10 napon át 20-25 °C-on tartjuk, miközben az oldathoz részletekben 1,82 ml (15,25 mmol) 8,36 mol/liter koncentrációjú nátrium-hidroxid oldatot adagolunk. A reakció befejezése után a reakcióelegyet fél órán át 5560 °C-on keverjük, majd az oldatot bepároljuk. A száraz maradékot 25-30 ml diklór-metánnal több részletben extraháljuk. Az extraktumot bepároljuk, éterrel kicsapjuk, és a szilárd anyagot kiszűrjük, majd a szűrlettel több részletben extraháljuk. Az éteres extrakció után visszamaradt anyag kevés l,4,10,13-tetraoxa-7,16-diaza-ciklooktadekánt is tartalmaz, amelytől diklór-metános oldással és éteres kicsapással tisztítjuk meg. Az így megtisztított anyag 13,81 t% nátrium-bromidot tartalmazó N-( 1,1 ’-dikarboxi-etil)-1,4,10,13-tetraoxa-7,16diaza-ciklooktadekán-dinátriumsó (intermedier).

Kitermelés: 1,390 g (37,2%).

Az éteres extraktum bepárlása után 1,159 g tiszta

1.4.10.13- tetraoxa-7,16-diaza-ciklooktadekánt nyerünk vissza, így a reakció tényleges hozama 38,5%-nak felel meg.

Az intermedier azonosító adatai:

’H-NMR (200 MHz, D₂O, δ ppm): 3,66 (16H, m), 2,82 (4H, t), 2,72 (4H, t), 1,36 (3H, s).

A fenti intermedier felhasználásával az alábbi módon nyeljük a diszubsztituált terméket:

0,5 ml vízben 0,483 g (2,64 mmol) 2-bróm-malonsavat oldunk, majd az oldatot fenolftalein jelenlétében

8,36 mol/liter koncentrációjú nátrium-hidroxid oldattal semlegesítjük. Ezután hozzáadunk 1,002 g (2,04 mmol) 13,81 t% nátrium-bromidot tartalmazó fenti intermediert, majd a reakcióelegyet 72 órán át 30-45 °C-on, és 24 órán át 50-60 °C-on tartjuk, miközben a reakcióelegyhez részletekben 0,32 ml (2,64 mmol) 8,36 mol/liter koncentrációjú nátriumhidroxidot adagolunk. A reakció befejezése után az oldatot bepároljuk, a maradékot vákuumban 75-80 °Con megszárítjuk. A száraz anyagot vízmentes etanollal extraháljuk. Az etanolos extraktumot vákuumban szárazra pároljuk, megszárítjuk, és így 2,06 mól nátriumbromiddal képezett kettős sót kapunk.

Kitermelés: 1,323 g (83,0%).

Az 1,323 g kettős sóból 96 tf%-os etanollal történő extrakcióval az 1. b) példa szerint eljárva 0,532 g nátrium-bromid-mentes anyag nyerhető.

A nátrium-bromid-mentesítés hatásfoka: 54,5%.

A kettős só és a cím szerinti vegyület IR és ’HNMR adatai gyakorlatilag azonosak.

IR spektrum (KBr, cm¹): 2960, 2870 (m, Υοη)- 1645, 1600 (vs, Ycoo/as)’ 1405, 1440 (m, Ycoo/s)·

Egyéb jellemző, de nem azonosított frekvenciák:

1355 (s), 1315 (s), 1095 (s), 930 (m).

’H-NMR (200 MHz, D₂O, δ ppm): 3,89 (1H, s), 3,68 (16H, m), 2,92 (4H, t), 2,78 (4H, t), 1,41 (3H, s).

13. példa

N-(dikarboxi-metil)-N-(l,l ’-dikarboxi-propil)1,4,10,13-tetraoxa-7,l 6-diaza-ciklooktadekán-tetranátriumsó nátrium-bromid (kettőssó)

A 12. példában leírtak szerint eljárva 1,608 g (7,62 mmol) 2-bróm-etil-malonsavból és 1,000 g (3,81 mmol) 1,4,10,13-tetraoxa-7,l 6-diaza-ciklooktadekánból 15,61 t% nátrium-bromid tartalmú Ν-(1,Γdikarboxi-propil)-1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diaza-ciklo oktadekán-dinátriumsót állítunk elő.

Kitermelés: 0,517 g (26,2%).

Az éteres extraktum bepárlásával 0,508 g

1.4.10.13- tetraoxa-7,16-diaza-ciklooktánt nyerünk vissza, így a tényleges hozam: 53,3%.

A termék ’H-NMR spektruma (200 MHz, D₂O, δ

HU 211 923 A9 ppm): 3,68 (16H, m), 2,88 (4H, t), 2,82 (4H, t), 1,84 (2H, q), 0,90 (3H, t).

A 0,517 g (1,00 mmol) 15,61 t% nátrium-bromid tartalmú fenti intermedier és 0,229 g (1,20 mmol) 2bróm-malonsav felhasználásával 3,10 mól nátriumbromidot tartalmazó cím szerinti kettőssót kapunk.

Kitermelés: 0,475 g (52,7%).

A termék 'H-NMR spektruma (200 MHz, D₂O, δ ppm): 3,88 (IH, s), 3,67 (16H, m), 2,91 (4H, t), 2,86 (4H, t), 1,84 (2H, q), 0,88 (3H, t).

14. példa

Dinátrium-hidmxi-malonát tartalmú N-(dikarboximetil )-N’-(benzil-dikarboxi-metil)-1,4,10,13-tetraoxa7,16-diaza-ciklooktadekán-tetranátriumsó előállítása A 12. példa szerint eljárva, azzal a különbséggel, hogy a reakciót 1:1 tf% arányú vizes etanolban végezzük, 2,081 g (7,62 mmol) 2-bróm-benzil-malonsavból és 1,000 g (3,81 mmol) 1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diaza-ciklooktadekánból 11,21 t% nátrium-bromid tartalmú N(benzil-dikarboximetil)-1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diazaciklooktadekán-dinátrium só intermediert állítunk elő.

Kitermelés: 0,372 g (17,4%).

Az éteres extraktum bepárlásával 0,714 g

l. 4,10,13-tetraoxa-7,16-diaza-ciklooktadekánt nyerünk vissza. így a tényleges hozam 60,9%.

A termék 'H-NMR spektruma (200 MHz. D₂O, δ ppm): 7,45 (2H. d), 7,29 (3H, m), 3,68 (12H, m), 3,57 (4H, t), 3.47 (2H. s), 2,78 (8H. m).

A 0,372 g (0,662 mmol) 11,21 t% nátrium-bromid tartalmú fenti intermediert és 0,161 g (0,880 mmol) 2-bróm-malonsav felhasználásával 0,42 mól dinátrium-hidroxi-malonátot tartalmazó kettős sót állítunk elő. A termék elkülönítésénél diklór-metános extrakciót, majd abszolút etanolos extrakciót végzünk.

Kitermelés: 0,432 g (91.4%).

A termék 'H-NMR spektruma (200 MHz, D₂O, δ ppm): 7,43 (2H, d), 7,29 (3H, m), 3,90 (1H, s), 3,64 (16H, m, széles). 3,34 (2H, s), 2,91 (4H, t), 2,80 (4H, t).

15. példa

N.N'-Biszl 1,1 -dikarboxi-etil)-1,4-10,13-tetraoxa7,16-diaza-ciklooktadekán-tetranátriumsó

3,11 g (14,79 mmol) bróm-metil-malonsavat 1,0 ml vízben oldunk, és az oldatot hidegen (0-5 °C) 8,36 mol/1 koncentrációjú nátrium-hidroxid oldattal fenolftalein jelenlétében semlegesítjük. Ezután az oldathoz 3,52 g (6,565 mmol) 18,6 t% nátrium-bromidot tartalmazó N(1, Γ -dikarboxietil)-1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diazaciklooktadekán-dinátriumsót adunk, majd a reakcióelegyet

10-12 napon át 20-25 °C-on tartjuk, miközben az oldathoz részletekben 1,77 ml (14,79 mmol) 8,36 mol/Iiter koncentrációjú nátrium-hidroxid oldatot adagolunk. A reakció befejezése előtt a reakcióelegyet fél órán át 5560 °C-on tartjuk, majd az oldatot bepároljuk. A száraz maradékot 45-50 ml diklór-metánnal több részletben extraháljuk, az extraktumot bepároljuk, éterrel kicsapjuk, kiszűrjük és szárítjuk. Az így visszanyert, 2,08 g (4,29 mmol) 14,0 t% nátrium-bromidot tartalmazó intermediert a következő gyártási tételhez használjuk fel.

A diklór-metános extrakció után visszamaradt szilárd anyagot 75-80 °C-on vákuumban megszárítjuk. A száraz maradékot 55-60 ml vízmentes etanollal extraháljuk. Az alkoholos extraktumot vákuumban szárazra pároljuk, megszárítjuk, és így 3,90 g 78,2 t% NaBr-ot tartalmazó kettős sót nyerünk.

Kitermelés: 3,90 g (22,2%).

A reakcióban elhasznált intermedierre vonatkozóan a kitermelés 64,3%.

A kettős só Ή-NMR spektruma (200 MHz, D₂O, δ ppm): 3,67 (8H, s), 3,64 (8H, t), 2,73 (8H, t), 1,36 (6H, s).

A 3,90 g 78,2 t% NaBr tartalmú kettős sóból 96 tf%os etanollal történő extrakcióval az 1. b) példa szerint eljárva nátrium-bromid-mentes anyagot nyerünk.

A termék tömege: 0,489 g.

A nátrium-bromid-mentesítés hatásfoka: 57,5%.

A 96t f%-os etanolos szűrletből bepárlás és szárítás után újabb vízmentes etanolos extrakcióval 80-90 t% nátrium-bromidot tartalmazó kettős sót nyerünk, amit a következő gyárátsi tételnél használunk fel.

A cím szerinti termék Ή-NMR spektruma (200 MHz, D₂O, δ ppm): 3,70 (I6H, széles m), 2,71 (8H, összeolvadt t), 1,34 (6H, kiszélesedett s).

16. példa

N,N ’-bisz( benzil-dikarboxi-metil)-1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diaza-ciklooktadekán-tetranátriumsó nátrium-bromid kettős só

A 15. példa szeirnt eljárva, 50 tf%-os vizes etanolban kivitelzve a reakciót 0,362 g (1,324 mmol) 2bróm-2-benzil-malonsav és 0,372 g (0,622 mmol)

11,21 t% nátrium-bromid tartalmú monoszubsztituált intermedier felhasználásával 4,2 mól NaBr-ot tartalmzó kettős sót kapunk.

Kitermelés: 0,085 g (11,1%).

A reakcióban 0,296 g 11,21 t% nátrium-bromid tartalmú intermediert nyerünk vissza, így a reakcióban elhasznált intermedierre vonatkozóan a kitermelés 54,2%.

A cím szerinti termék 'H-NMR spektruma (200 MHz, D₂O, δ ppm): 7,64 (4H, d), 7,45 (6H, m),

3,65 (12H, m). 3.52 (4H, t). 3,31 (4H, s), 2,68 (8H, t).

17. példa

Az 1-16. példák szerint előállított reakciótermékek akut toxicitását határoztuk meg laboratóriumi kisállatokon (egér, párkány). A vizsgálat során úgy jártunk el, hogy a vegyületekből különböző koncentrációjú oldatokat készítettünk fiziológiás sóoldattal vagy 5 t%-os glükóz oldattal, majd a hatóanyagokat növekvő koncentrációban adagoltuk az állatok vérkeringésébe lassú, 3-5 percig tartó injektálással. Az egyes koncentráció-csoportokban 6-10 állat (mindkét nemű Swiss egerek és Wistar patkányok) szerepelt. Ezután az állatokat 30 napos megfigyelésnek vetettük alá. Ezalatt az idő alatt elpusztult állatok számából probit analízissel [D. J. Finney: Probit Analysis (2nd ed.) Cambridge University Press, 1952] határoztuk meg a félhalálos dózist (LD_5O/3o)· Az eredményeket az 1. táblázat B oszlopa tartalmazza, az értékeket a találmány szerinti hatóanyag mmol/testsúly kg-jában fejeztük ki.

HU 211 923 A9

1. Táblázat

A találmány szerinti termékek jellemző adatai

(A) A példa száma	(B) Akut toxicitás LD_5O/3Ommol/kg	(C) F faktor	(D) HA érték
1/a	0,327	1,8	5,40
1/b	0,379	2,8	9,66
2.	0,368	2,3	11,10
3/a	0,333	2,3	12,30
3/b	0,272	1,7	8,90
4.	0,211	2,3	7,30
5.	2,5 felett	3,7	145,00
6/a	3,0 felett	3,9	158,00
6/b	3,0 felett	4,2	160,00
7.	2,5 felett	1,7	65,00
8.	1,5 felett	1,6	58,00
9.	0,250	1,7	8,25
10.	0,091	2,3	3,20
11. \|	0,111	2,6	2,90
12.	0,305	1,5	7,90
13.	0,302	2,1	13,30
14.	0,422	1,4	7,60
15.	0,450	1,3	6,80
16.	0,470 _1	1,3	7,10

18. példa

Az 1-16. példában ismertetett módokon előállított különböző vegyületek radioaktív izotóp kiürülés fokozó hatását Swiss egereken hasonlítottuk össze. A vizsgálatokban úgy jártunk el, hogy az állatok hasüregébe radioaktív stronciumot (Sr-85C1₂) vagy radioaktív cériumot (Ce-144Cl₃) juttatunk be 37-74 kBq (1-2 μϋί) aktivitás mennyiségben. Ezután az állatokat kezelési csoportokba osztottuk (csoportonként 5-10 állat). Az izotóp beadása után 30-60 perccel a kezelt csoport állatainak a vérkeringésébe (intravénás beadási mód,

i.v.) injektáltunk a hatóanyagból annyit, hogy egy adagolásnál a vegyület koncentrációja 50-100 pmol/testtömeg kg legyen az állati szervezetben. A kontroll csoportok állatait hatóanyagmentes vivőanyaggal (steril fiziológiás sóoldat vagy 5 t%-os glükózoldat) kezeltük megegyező módon.

Az izotóp beadása után közvetlenül meghatároztuk az állatok szervezetébe juttatott radioaktivitás mennyiséget, majd a hatóanyag beadása után naponta vagy 2-3 naponta megismételtük a méréseket az erre a célra kialakított kisállat egésztest mérőberendezésben. A kapott beütésszámokat a kezdeti, 0. napi aktivitás értékekhez viszonyítottuk, és a szervezetben visszamaradt (ratineálődott) aktivitás mennyiségekből úgynevezett retenció-idő összefüggést kaptunk. Az állati szervezet aktivitásának az időbeni változását mutatja az 1. ábra. Az ábra abszcisszáján a kezelés utáni idő napokban, az ordinátán az egésztest retenció %-ban szerepel. Mint látható, a kontroll állatok hasüregébe adott Sr-85 kiürülése lassú ütemű. Egy nap alatt csupán 15%, 4 nap alatt 25%, 7 nap alatt pedig 30% aktivitás távozott a szervezetükből. A későbbi időpontokban a kiürülés még inkább elhúzódik. Ezzel szemben (100 μιηοΐ/kg), a 13. példa szerinti hatóanyag hatására 1 nap alatt a beadott aktivitás 40%-a, 4 nap alatt 65%-a és 7 nap alatt 67%-a hagyta el a szervezetet egyszeri kezelés után. Még kedvezőbb eredményeket kaptunk az 5. példa szerinti hatóanyaggal való kezeléssel. Az említett idők alatt kiürült mennyiségek: 81%, 84% és 85%. A kapott retenciós görbéket a szokásos módon analizálva megállapítható volt, hogy ezek kéttagú csökkenő exponenciális függvénnyel írhatók le. A példák szerinti termékek F faktorát és HA értékeit az 1. táblázat (C) és (D) oszlopaiban összegezzük. Mint látható, a különböző dekorporáló szerek hatékonysága, különösen a HA értékek alapján, meglehetősen eltér egymástól. Megítélésünk szerint a 0-5 HA értékűek gyenge, az 5-50 közöttiek közepes, az 50-100 közé esők jó, a 100 fölöttiek pedig kiváló készítményeknek tekinthetők.

19. példa

a) A 2. ábrán szereplő egésztest retenciós görbék a Wistar párkányok tüdejébe a légcsövükön keresztül beadott radioaktív stroncium kiürülését mutatják a 6. b) példa szerinti vegyületeknek az állatok hasüregébe (i.p.) történt beadása után.

Az ábrán látható legfelső görbe lefutásából megállapítható, hogy a csak oldószerrel kezelt, kontroll állatok szervezetéből a radioaktív stroncium kiürülése kismértékű. A belső szennyeződés kialakítása utáni napokban a kezdeti aktivitásnak csupán 30-35%-a hagyja el a szervezetet. Ezzel szemben a találmány szerinti korporáló szerrel (50 μπιο1Λε5ΐ5ύ^ kg) egy alkalommal kezelt csoportban (középső görbe), de ugyanúgy a 3 órás időközzel kétszer kezelt állatokban (alsó görbe) az egésztest terhelés jelentősen csökken már a kezelés utáni 1. napra, a kontroliban mért 90%-ról 20%-ra. A kezelés utáni napokban az izotóp gyors kiürülése tovább folytatódik, és az egyszer kezelt csoportban eléri a 88-90%-ot. Ugyancsak fontos vizsgálati adatnak számít, hogy a kísérlet végén leölt állatok csontjában alig vagy egyáltalán nem lehetett radioaktív stronciumot kimutatni a hatóanyaggal kezelt csoportokban. Az egésztest retencióra mért 5—10% maradék aktivitást az állatok lágyrészeiben és a májban talátuk, míg a kontrollok szevezetében mért retenciónak (65-70%) nagy része a csontokba épült be. Hasonlóan kedvező eredményeket kaptunk, ha a dekorporálószert intravénásán vagy a bőr alatti kötőszövetbe adagoltuk.

b) Az izotóp kiürülést fokozó vegyületeinket kipróbáltuk a radiostronciumon kívül más radioaktív fémek, elsősorban a ritka fémek csoportjába tartozó cérium144-nek az állati szervezetből történő eltávolítására. Ebben a példában a 3. ábrán Wistar nőstény patkányok tüdejébe juttatott Ce-144Cl₃ kiürülését szemléltetjük egyszer és 24 órás időközzel megismételt kezelés hatására. a kezelés után eltelt idő függvényében. A kapott

HU 211 923 A9 eredmények bizonyítják, hogy ennek a testnedvekben viszonylag rosszul oldódó radioaktív vegyületnek a tüdőből való eltávolítására is előnyösen alkalmazhatók a vizsgált vegyületek. A kísérlet végén, a 30. napon a beadott kezdeti aktivitás mennyiségének 40%-a maradt a kontroll állatokban, ezzel szemben a hatóanyaggal

i.p. egyszer kezelt csoportban 14%-ot, az izotóp beadása után 60 perccel és 24 óra múlva még egyszer alkalmazott hatóanyagos kezelés hatására az egésztest retenció 5.6%-ra csökkent. A kezelt csoportokhoz tartozó egésztest retenciós görbék kezdeti meredek, de elhúzódó lefutását a szennyező vegyület oldékonysági viszonyaival és a fémkomplex kiürülésének sajátságaival lehet valószínűsíteni.

20. példa

A 17-19. példákban ismertettük a találmány szerinti vegyületek izotóp kiürülésére gyakorolt hatásait a vérkeringésbe, a hasüregbe vagy a bőr alatti kötőszövetbe történt adagolás után. Embergyógyászati megfontolásból. még inkább egy nagyobb népességcsoport hatékony és gyors védelmi ellátása szempontjából fontos volt annak tisztázása, hogy a készítmények alkalmasak-e más beviteli módokkal is a radioizotópos belső szennyeződés eltávolítására. Az ezt célzó állatkísérletekben Wistar patkányokat használtunk. A vizsgálatok egyik részében az állatok hasüregébe adtuk a radiostronciumot, majd 60 perc elteltével a légcsövükön a tüdejükbe kapták a hatóanyagot az 1. táblázatban szereplő, 100 HA érték feletti készítményeket sorba véve. Ezután egésztest aktivitás méréseket végeztünk 30 napig. A korábban már ismertetett módon egésztest retenciós görbéket szerkesztettünk, és ezek kiértékeléséből kitűnt, hogy a készítmények igen jó kiürítési hatékonysággal rendelkeznek por vagy folyadék aeroszol formájában való belélegzés után. A kontroliban mért 91 %os retenció a kezelés hatására már az 1. napon 15%-ra csökkent, és a 3. napon 10%-ot sem ért már el. Az 1. táblázatban feltünetett F faktorra 7,9-et. HA értékre pedig 164-et kaptunk, amelyek megerősítik az előbbi állításainkat.

A további kísérletekben a hatóanyagoknak a hámtakaróról lehetséges felszívódását vizsgáltuk. A patkányok hátbőrén 3x3 cm-es (9 cm²) területet szőrtelenítettünk. Altatott állatoknak a radioaktív stronciumot a légcsövükön keresztül a tüdőbe injektáltuk, majd egésztest aktivitás mérést végeztünk. Ezután vittük fel a hatóanyagot a szőrtelenített és tisztított hátbőr felületre oldott állapotban. A hatóanyagtartalmú területet ezután sebkötöző ragtapasszal fedtük. A naponta végzett egésztest aktivitás mérésekből megállapítható volt, hogy a készítmény bőrön keresztül is kifejti izotóp-mobilizáló hatását. Az összes mérési pontot figyelembe véve F faktorra 2,5-öt, HA-ra pedig 105-110 értékeket kaptunk. Úgy látszik tehát, hogy a gyógyászati gyakorlatban szóba jöhetnek a nyálkahártyán keresztüli (nyelv alatti tablettázás), végbélkúpba kevert vagy bélben oldódó drazsé vagy kapszula formájában vagy transzdermális tapasz formájában alkalmazott gyógyszerkészítmények is.

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. (I) általános képletű vegyületek, ahol

Q¹ és Q² jelentése hidrogénatom vagy (III) általános képletű csoport,

COO

I

-C-R (ΠΙ)

I cooazzal a megkötéssel, hogy ezek közül legalább az egyik hidrogénatomtól eltérő, és ahol R jelentése hidrogénatom, 1-5 szénatomos egyenes vagy elágazó láncú alkiícsoport, 2-5 szénatomos egyenes vagy elágazó láncú alkenilcsoport, fenilv agy fenil-( 1—5 szénatomos alkilj-csoport, ahol a két utóbbi adott esetben az aromás részben egy vagy több halogénatommal, 1-5 szénatomos alkil-, 1-5 szénatomos alkoxi-, ciano- vagy nitrocsoporttal szubsztituált,

Me jelentése alkálifém ion, kivéve a lítiumot, vagy alkáliföldfém, kivéve a báriumot, vagy átmenetifém ion, q jelentése 0 vagy 1,

M és N egymástól függetlenül lehet hidrogénatom vagy alkálifém, alkálifödfém. vagy adott esetben szubsztituált ammónium ion, m, n és p értéke az N, M vagy Me töltésével megegyező egész szám, s és r egymástól függetlenül 0, 1, 2, 3 vagy 4, azzal a megkötéssel, hogy (i) r, s és q egyidejűleg nem lehet 0, és (ii) M vagy N jelentésében a hidrogénatomok száma 0, 1 vagy 2, (iii) q jelentése 1, ha R hidrogénatomot jelent, és (iv) M és N eltér nátrium vagy lítium iontól, ha q 0.
2. Az 1. igénypont szerinti vegyület, ahol Q¹ és Q²azonos és R jelentése hidrogénatom.
3. N,N'-bisz(dikarboximetil)-1.4,10,13-tetraoxa-7,16diaza-ciklooktadekán kalcium komplex dinátriumsó.
4. A szervezetet károsító fémionok, főleg radioaktív izotópok kivonására szolgáló készítmény, azzal jellemezve, hogy legalább egy (I) általános képletű vegyület hatékony mennyiségét tartalmazza, ahol

Q¹ és Q² jelentése hidrogénatom vagy (III) általános képletű csoport,

COOI

-C-R (III)

I

COOahol

R jelentése hidrogénatom, 1-5 szénatomos egyenes vagy elágazó láncú alkenilcsoport, fenil- vagy fenil-(l-5 szénatornos alkil)-csoport, és ahol a két utóbbi adott esetben az aromás csoportban szubsztituálva lehel egy vagy több halogénatommal, 1-5 szénatomos alkil-, 1-5 szénatomos alkoxi-, cianovagy nitrocsoporttal, azzal a megkötéssel, hogy Q¹ és Q² közül legalább az egyik hidrogéntől eltérő,

HU 211 923 A9

Mejelentése alkálifém-, kivéve a lítium iont, vagy alkálifödfém, kivéve a bárium iont, vagy átmenetifém ion, q értéke 0 vagy 1,

M és N egymástól függetlenül hidrogénatom vagy alkálifém, vagy adott esetben szubsztituált ammónium ion, m, n és p az N, M vagy Me töltésével megegyező egész szám, s és r egymástól függetelnül 0, 1, 2, 3 vagy 4, azzal a megkötéssel, hogy (i) r, s és q egyidejűleg nem lehet 0, és (ii) M vagy N jelentésében a hidrogének száma 0, 1 vagy 2, gyógyászatilag elfogadható hígítókkal vagy hordozókkal együtt.
5. A 4. igénypont szerinti készítmény, azzal jellemezve, hogy tabletta, drazsé, kapszula, kúp, injektálható oldat, por vagy folyékony aeroszol vagy transzdermális tapasz formájú.
6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti készítmény, azzal jellemezve, hogy hatóanyagként (I) általános képletű vegyületet tartalmaz, ahol Q¹ és Q² azonos, és R hidrogénatomot jelent.
7. A 4. vagy 5. igénypont szerinti készítmény, azzal jellemezve, hogy hatóanyagként N,N'-bisz(dikarboximetil)-1,4,10,13-tetraoxa-7,16-diazaciklooktadekán kalcium komplex dinátriumsót tartalmaz.
8. Az (I) általános képletű vegyületek alkalmazása, ahol Q¹ és Q² jelentése hidrogénatom vagy (III) általános képletű csoport, cooI

-C-R (III)

I cooahol

R jelentése hidrogénatom, 1-5 szénatomos egyenes vagy elágazó láncú alkilcsoport, 2-5 szénatomos egyenes vagy elágazó láncú alkenilcsoport, fenilvagy fenil-(l-5 szénatomos alkilj-csoport, a két utóbbi adott esetben az aromás részben egy vagy több halogénnel, 1-5 szénatomos alkil-, 1-5 szénatomos alkoxi-, ciano- vagy nitrocsoporttal van szubsztituálva, azzal a megkötéssel, hogy Q¹ és Q² közül legalább az egyik hidrogéntől eltérő,

Mejelentése alkálifém- vagy alkáliföldfém vagy átmenetifém ion, q értéke 0 vagy 1,

M és N egymástól függetlenül lehet hidrogénatom vagy alkálifém, alkáliföldfém, vagy adott esetben szubsztituált ammónium ion, m, n és p N, M vagy Me töltésével megegyező egész szám, s és r egymástól függetlenül 0, 1, 2, 3 vagy 4, azzal a megkötéssel, hogy (i) r, s és q egyidejűleg nem lehet 0, és (ii) a hidrogénatomok száma M vagy N jelentésében 0, 1 vagy 2, az élő szervezetet károsító fémionok, főleg radioaktív izotópok kivonására.
9. Az 1. igénypont szerinti vegyület alkalmazása az élő szervezetet károsító fémionok, főleg radioaktív izotópok kivonására, ahol Q¹ és Q² azonos és R jelentése hidrogénatom.
10. N,N’-bisz(dikarboximetil)-1,4,10,13-tetraoxa7,16-diaza-ciklooktadekán kalcium komplex dinátriumsó alkalmazása az élő szervezetet károsító fémionok, főleg radioaktív izotópok kivonására.