JPH01199972A - キサンチン化合物の製造法 - Google Patents

キサンチン化合物の製造法

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JPH01199972A
JPH01199972A JP63321865A JP32186588A JPH01199972A JP H01199972 A JPH01199972 A JP H01199972A JP 63321865 A JP63321865 A JP 63321865A JP 32186588 A JP32186588 A JP 32186588A JP H01199972 A JPH01199972 A JP H01199972A
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alkyl
xanthine
theopromine
alkylating agent
phase
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JP63321865A
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Georges Philippossian
ジヨルジエ フイリポシアン
Marc Enslen
マルク エンスレン
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Societe des Produits Nestle SA
Nestle SA
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Societe des Produits Nestle SA
Nestle SA
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    • C07D473/06Heterocyclic compounds containing purine ring systems with oxygen, sulphur, or nitrogen atoms directly attached in positions 2 and 6 two oxygen atoms with radicals containing only hydrogen and carbon atoms, attached in position 1 or 3
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (窒業上の利用分野) 本発明は1,3,7−置換キサンチン化合物の製造法に
関する。
更に祥しくいえば、本発明は1.3.7−)リアルキル
キサンチン、即ち窒素原子上が完全に置換されたキサン
チン金相間移動触媒を用いるキサンチンのN−アルキル
化により製造する方法に関する。
キサンチン化合物は次式に相当する: 完全に置換されたキサンチンを得る一方法はキサンチン
(R1ロR3日R7=H,R8=HあるいはC−アルキ
ル化キサンチンに対しては〆H)または1.3または7
位が部分的に置換されたキサンチンの1.3または7位
の窒素原子上アルキル化するものである。更に、アルキ
ル化はアルキルキサンチンの全合成における最後の工程
であることがしばしばであるが、それはこれが置換基音
1位または7位に導入する最も経済的かつ容易な方法だ
からである。
最も普通の例は天然物であるテオフィリン(R1讃R3
−CH3、R7−H,R8謂H)およびテオプロミン(
R1口H% R3= R? = CH3、R8−H)の
アルキル化から出る。
普通にはキサンチン、C−アルキル化キサンチンおよび
窒素原子を部分的に置換したキサンチン(これらのうち
テオブロミンがジメチルキサンチン(RFI −H)の
アルキル化に対し最小の親和性ケもつ)tアルカリ性塩
基の水溶液中でまたはアルカリ金属(KまたはNa )
塩または他の金属(例えばAgまたはpb )の塩に変
換後適当なアルキル化剤R−Xによりアルキル化する。
Xは適当な求核基、例えばスルホネート、なるべくはサ
ルフェートまたはハロゲン化物(塩化物または臭化物)
を表わす。
(解決しようとする課題) この反応方式は不均一であるという欠点上もつ。
換言すれば、反応体が二つの異なる相、即ち一方では問
題のキサンチンに対しては水相あるいは固相にそじて他
方ではアルキル化剤に対しては有機相にある。この欠点
は激しい条件(圧力、温度)および長い反応時間に対し
しばしば乏しい収量に反映される。
この問題は適当な相互溶媒、例えばジメチルホルムアミ
ド(DMF ) 、ジメチルスルホキシド(DMSO)
またはへキサメチルホスホロトリアミド(HMPT )
 f用いることにより解決されるかもしれない。しかし
これら溶媒は高価であり回収困難である(低揮発性)と
いう欠点tもつ。
(従来の技術) これらの合成問題に関する限り、有用な情報がケー・エ
ッチ・クリンガー(K、H,Klinger )、Ch
emiker Zeitung  96  (8)、4
24 (1972)による論説に見出される。
相間移動触媒はこれら困難を克服することができる。反
応速度は水溶性反応体全有機相に移し、従って均一反応
奮起させる触媒量の薬剤の添加により増加する。更に溶
媒和現象が防止されそしてキサンチンの反応性が大とな
る。
本発明は相間移動触媒の存在下キサンチン全アルキル化
剤と反応させることからなる1、3.7−トリアルキル
キサンチンの製造法′?r:提供する。
本発明の説明中「キサンチン」という用語はキサンチン
そのもの、C−アルキル化キサンチン、あるいは1.3
、または7位が部分的に置換されたキサンチン上水す。
一般に式Rxtもつアルキル化剤中のアルキル基Rは直
鎖または分枝鎖の任意に置換されたアルキル基を指子。
本発明の説明中「置換アルキル」という用語はベンジル
葦たはアルキルといったヒドロカルピル基會含むものと
する。
相間移動触媒現象の主題に関するより詳しい情報はジー
・ダブリュー申イーケル(C)、W、 Gokel )
およびダブリュー・−一・ウェーバ−(w、p。
Weber )、J、 Chem、 Educ X55
.350 (1978)による論説中に見出される。
この反応は実験規模で容易に実施される。生成物は有機
相の分離および蒸発により容易に単離される。収量はし
ばしば非常に良い。必要ならば触媒全回収できる。
反応は主として出発物質の基X如何にしたがって、液−
液相間移動剤によりまたは固−液相間移動剤により行な
うことができる。第一の変形、例えばX−0803Rが
好ましく、特にX −C1またはBrである第二の変形
が好ましい。アルキル化剤R−Xはキサンチンに関し5
0から100チモル過剰で使用するのがよく、これはア
ルキル化しようとする基の数できまる。一方においては
クラウンエーテル、そして他方においては第四級アンモ
ニウムおよびホスホニウム塩が選ばれた相聞移動触媒で
ある。条件が許すときはいつでもその妥当な価格のため
に第二の範ちゅうに属する触媒全使用するのがよい。こ
れら第二の範ちゅうの触媒のうち、最も効果的なものは
債大のそして最も対称的な陽イオンであるようである。
例えば、硫酸水素テトラブチルアンモニウム(TBA 
) i使用することが可能であり、このものはその有効
性、その妥当な価格、取扱いが容易だという事実、およ
び生じた生成物からの分離のし易さのために特に適当で
ある。他の適当な触媒には臭化ヘキサデシルトリブチル
ホスホニウム(HrlTBP )または塩化メチルトリ
アルキルアンモニウム、アリフォート(A11quat
 ) 336またはアドゲy (Adogen )46
4として商業的に知られる、が含まれろ。
触媒は一般にキサンチンに基づき10から50係、なる
べくは10から20チのモル濃度で使用される。
溶媒の存在は必須ではないが、それはアルキル化剤R−
Xがその代りになりうるからである。さもなげれば、普
通使用される溶媒は、二液用を含む反応に対しては塩素
化溶媒、例えば塩化メチレンまたはニージクロロベンゼ
ン、および固−液反応に対しては他の非プロトン溶媒、
例えばトルエン、テトラヒドロフラン(THF ) f
たはアセトニトリルである。
液−液反応に対しては、出発のキサンチン全過剰のアル
カリ金属水酸化物の存在で水に溶かす。
同−液反応に対しては、過剰の固体アルカリ金属水酸化
物、一般にはNaOHjたはKOHQ伴ないそのまへ反
応させる。
ギサンチン核中に導入しようとするアルキル基Rはどん
なアルキル基でもより、「融合ぎリミジン、1部ニブリ
ン類」と題した本、デイ−・ジエイ・ブo y (D、
J、 Buron ) (ウイリイ1971)の224
頁にジエイ・エッチ・リスター(J、H。
Li5ter )によジ提供された表は可能な基只の広
い範囲の成る考えを与えろ。更に相間移動触媒現象によ
る反応は、本明細書の冒頭で述べた通常の方法により導
入することが従来不可能であった基t−導入すること七
可能にする。
この方法で新しい誘導体、更に詳しくいえば、1−イン
プロビル−6,フーシメチルキサンチン(R1■1−プ
ロぎル、R3−R,−C’H3、R8−H)およびその
C−アルキル化誘導体(R8〆H)、1− (1’−テ
オブロミニル)−メチル−6,7−シメチルキサンチン
(R,−(1’−テオプロミニル)−メチル、R3= 
R,−C!(3、R8! H)、あるいは(1,1−ジ
テオブロミニルンーメタンおよびそのC−アルキル化誘
導体(Re〆H)を得ることが可能である。
他の新規誘導体には特に次のものが含まれる=1− (
,1)−4−ブチル)−ベンジル−3,7−シメチルキ
サンチン(R1= (p −t−ブチル)−ベンジル、
R3−R?−CH5、R8セH)、およびそのC−アル
キル化誘導体、 1.7−ジアルキル−3−メチルキサンチン系クリ (
R1〆 H%  R3−CH3、R) 〆 H)(1,
7−ジエチル−および1,7−ジベンジル−6−メチル
キサンチンを除く)およびこの系列のC−アルキル化誘
導体(RsH)、 1.7−ジアリル−6−メチルキサンチン。
反応温度はR−Xの反応性および溶媒をm−るとしたら
その型によって選ぶ。これらは一般に20から100℃
の範囲内にあり、例えばCH2Cl2ケ用いた場合には
40℃、THF (66°Cンまたはアセトニトリル(
80℃)を用いた場合には還流温度、トルエンおよび0
−ジクロロベンゼンを用いた場合には80から100’
Oである。
反応時間は種々である。これは温度によって、R−Xの
反応性によって、またキサンチンの反応性によって、更
に正確には核上のアルキル化しようとする部位の反応性
によって決まる。これは反応性に富む基質に対しては2
ないし6時間でよいが、例えば臭化イソプロピルとテオ
プロミンノヨうなゆっくり反応する反応体の群に対して
は数日といつ九長時間のこともある。一般に、中程度の
反応性をもつ基質に対しては5ないし20時間になる。
粗収量、即ち粗製生成物に基づく収量はしばしば定量的
である。これらはイソプロぎル基tテオブロミンと反応
させる場合には50チ程度である。
この基は従来の方法によっては導入できないことが思い
起こされるであろう。
キサンチンの公知の薬理性は中枢神経系に及ぼす興奮効
果、鎮痙活性および利尿活性である。
ラットに対する行動研究は意外にも、例えばカフェイン
またはテオフィリンといった治療目的に使われる精神興
奮性キサンチンとは著しく異なり、1−イソプロぎルー
6.7−シメチルキサンチンおよび1−インブチル−3
,7−シメチルキサンチンは、例えばクロルプロマジン
およびハロペリドールのような標準的神経弛緩剤の効果
と同程度の鎮静効果を有することt示した。
従って、本発明は1−イソプロピル−または1−イソブ
チル−3,7−シメチルキサンチン全不活性な製薬上容
昭される担体または支持剤と組み合わせて含有する医薬
組成物にも関するものである。この医薬組成物は活性物
質の神経弛緩効果を得るための活性量全含有する。
本発明治療剤は通常の賦形薬またはビヒクルを含む各種
の製薬形、例えば錠剤、カプセル、生薬、溶液、懸濁系
でつくることができ、1日量0.02Iから0.2 、
li’で経口、舌下、直腸、皮下、筋肉内、静脈内また
は吸入により投薬できる。
これら化合物はマウスで経口投与時に200から300
■/kFIの、また腹腔内投与時1c100から200
m97に9の急性毒性を有する。
本発明を下記の例により説明する。
例1ないし24 反応 方法A:液−液 マグネチックスターラーおよび冷却器金具えた200−
の反応器に40ミリモルのキサンチンを導入し、次にア
ルキル化しようとする各部位に対し、1.3当量の固形
NaOHと0.1−ffiたは0.2当量の硫酸水素テ
トラブチルアンモニウム(TBA ) ’i入れる。水
40m1で希釈後、かきまぜ機のスイッチを入れる。次
にアルキル化しようとする各部位に対し1.5当量のア
ルキル化剤を含む選ばれた有機溶媒40−を加える。二
液相の十分な混合が得られるような具合にかきまぜ全行
なう。必要ならば混合物を加熱する〇 方法B:固−液 用いる反応器は方法Aに対するものと同じで、乾燥管で
完成させている。キサンチン40ミリモル?導入し、続
いてアルキル化しようとする各部位に対し1.3i量の
固形NaOH(微細な粉末とした)、O−1または0.
2肖活の硫酸水素テトラブチルアンモニウム(TBA 
)および1.5当量のアルキル化剤を加える。混合物七
選ばれた有機溶媒401で希釈し、その後かきまぜ機を
働らかセて二相の十分な混合を行なう。混合物を溶媒の
沸点に、ただしせいぜい100℃に(浴温)加熱する。
分離と精製 反応が完了したとき、反応混合@を分液ロートに移し、
有機相を分離し、水相i CM2C12で抽出する(方
法A)か;あるいは(方法B)20から30dの水を加
え、混合物2分液ロートに移し、必要ならば有機相上動
離し、あるいは水相上CH2Cl2で抽出し、続いて同
じ溶媒で抽出する。
有機抽出液上台わせ、蒸発乾固する。残留物を3 N 
MCI に溶解し、石油エーテルで洗浄しく3×10ゴ
)、固形に2003でpH1O−11に中和し、水性媒
質’i CH2Cl2で抽出する。Na2SO4上で乾
燥後、溶媒全蒸発乾固する。
このようにして得た粗製生成物は一般にかなり純粋で、
実質的に無色である。
このものは、一般に活性炭の存在下に水、アルコールま
たは水/アルコール混合物からの一回か二回の結晶化に
より精Nできる。
これらの詳細七個250文の後で表に示す。
例25 (1,1’−ジテオプロミニル)−メタンの製造:この
化合物はCH2Cl□における二つのC1原子全二つの
テオプロミン残基で行換することから生ずる。
水より重い溶媒用の容i4[]Qmjの抽出器にテオプ
ロミン9.01 、!i4 (50ミリモル)、TBA
l 6.98.9 <、 50ミリモル) 、NaOH
4,40g(110ミリモル)およびR201001M
k含む溶液を入れるOCの後沸騰aH2a12(400
m/ )で24時間連続抽出を行なう。冷却後、生じた
沈殿を濾過する。7.57 gが得られる。濾液奮少滑
に濃縮し、更に0.35 gの沈@を得ろ。
合計の粗収量は7.909 (854)となる。生成物
i DMFから再結晶する。融点〉360℃。構造はI
H−NMR(0F3GOOD )により証明される。
例  R1およびR?  方法  触媒の当量  Xに
おけるR 1  アリル    B     O,4Br2  ペ
ンチル   B      Q、J    C1例  
 溶 媒  温度   時間   粗収量1   トル
エン  100   20    802   トルエ
ン  100   15    90テオプロミン(R
1βH,R,l!−R7±CH3,R8=H)から6 
メチル14CAD−20803Me4 エチル    
  A     O,20803Kt5    v  
         B      O,4C16プロピ
ル     B     O,1Br7   s   
      B     O,I    Br8 ブチ
ル      B     Q、1Br9 ペンチル 
    B     O,I    Br10 ヘキシ
ル     B     O,2Br1i   tt 
       B     O,2C1例  溶媒  
温度  時間  粗収量3   CH2Cl□  30
  20  1004   CH2Cl、   40 
 20  1005   トルエン   80   2
0    606   トルエン   80   20
    958   トルエン   100   15
    1009  トルエン   100   15
    10010  トルエン   100   2
4     9011  トルエン   100   
 7     9512  イソプロピル      
B    O,2Br13  イソブチル      
 B    O,2Br14  アリル       
B   O,I    Br15  ベンジル    
    B    O,I    C116’    
     B   O,I   C117p−t−ブチ
ルベンジル   B    O,I     C112
CH3CN       80     48    
  4513   トルエン   100   48 
    6014     THF        6
6      3     10015   トルエン
  100   10    10016     T
HF        66     10      
9517     THF        66   
   3      80テオフィリン(R1=R3−
CTT3 : Rt−Hr Re−H)から18   
メチル14CACL2  0SO3Me19   エチ
ル     A    O,10SO3Et。
20   ブチル     B    O,2Br21
       tt         A     O
,1Br22   ヘキシル   B    O−2B
r例   溶  媒  温 度   時間   粗収゛
縫(続き)          (’C)    (時
間)   (憾)18    CH2Cl、    1
5   20    9019    CH2Cl22
0    7    9020   トルエン   1
00    4    9521    CH2Cl2
40   50    8522   トルエン  1
00    3    9026   メチル”CA 
   D、2  0SO3Me24   エチル   
  A    O,10SO3Et例   溶  媒 
 温 度   時間   粗収惜(続きン      
      (℃)    (時間)    (憾〕2
3    CH2Cl210    20    80
24    CH2Cl2    5   20   
 80注: 例7において、アルキル化剤(臭化プロピル)は溶媒と
して作用する。
得られたキサンチン類(これらは窒素上が完全に置換さ
れている)は融点、および1H−NMRスペクトル(C
DC13)または13C−NMRスペクトル(CDCl
5)により証明される。
新規生成物の融点=1,7−ジアリルー3−メチルキサ
ンチン(例1): 融点=57−58°C 1,7−ジペンチルー6−メ チルキサンチン(例2): 融点−45−46°C 1−インプロぎルー3.7− シメチルキサンチン(例12): 融点155−157°C (活性炭?含む水から結晶化 後) 1−(p−t−ブチル〕−ベ ンジル−6,7−シメチルキ サンチン(例17): 融点−143−144℃ 例3.18および23は、例えば代謝の研究に非常に役
立つ種々に14c標識したトリメチルキサンチンまたは
カフェインの製造?可能にする。
例26 1−インプロぎルーおよび1−インブチル−3,7−シ
メチルキサンチンは、新しい環境によって誘発された不
安の関数としてラットについての行動研究の主題である
。ラットは彼等の不安72本の後足で立ち上がることに
より示す一方彼等の動きは運動性活@を表わ丁。
方法 体重260から600gの「純真な」雄のSpragu
e −Dawleyラット(工ffa −Credo、
フランス)t、防音しを調した室(相対湿度22°C1
50チノに誼かれたマクロロンのケージ(30X25C
In)の形の新しい環境と対向させろことにより不安状
態′ft誘発させる。
後足での起立および運動の゛数ケ赤外光電池から自動的
に決定する。これら光電池は動物め完全な運動に対して
電気パルス奮発するだけで、再現性の理由のため頭およ
び尾の動きのような静的運動に対しては発しない。これ
ら光電池は後足での起立を運動と区別するため二つの異
なる高さでケージ會掃引する。後足での起立および運動
の数七二つの群の光電池により計数し、記憶し、次に前
板て確立したプログラムに従ってプリントする。
被検化合物全食道挿管法により動物をケージに入れる6
0分前に溶液として経口投与し、対照投与は6mt /
 kgの蒸留水により行なう。
後足での起立および運動の数ケ、対照投与により生じた
効果と関連してケージ収容後15分間測定する。
結果の評価 下記の表1は、対照投与に対して数えた移動および後足
での起立の百分率として表わした、投与量に依存する移
動および起立の数に及ぼす試験物質の効宋の出現を示す
上記データから運動および後足での起立に対する回帰直
線上デウプリー、−一・ジェイ(8aubrie、  
P、J、 ) 、  Pharmacol (Pari
s ) 2(1971)457−472に記載の方法に
より確定するが、これら回帰直線の方程式は投与量(運
動活動を75優より多く低下させない用量だけを考える
ンの対数の10倍積に依存して対照の動作の係で表わし
た平均に相当する。
運動および後足での起立に相当する回帰直線の勾配欠直
交軸の系の横座標(d)(直線の勾配の値は運動を表わ
す)および縦属g(r)(直線の勾配の値は後足での起
立全表わすう上の記録により比較する。これらの値は与
えられた化合物の効果−用量関係を示す。
運動の勾配対後足での起立の勾配の比も決定するが、こ
れは判断アベき不安状態に及ぼす与えられた物質の効果
の特異性を可能にする。
得られた結果會下記の表]に示す。
注: 勾配の比較は確率P O,05、P O,01およびP
O,001に対する「t」試験により行なう。
N、S、は勾配が口と有音に異ならないこと、あるいは
運動の勾配と起立の勾配との間の比が1と有意に異なら
ないこと全意味する。
結論 物質の効果は勾配=1の線d−rに関してその局在下に
より決定される。この線上にある物質は後足での起立お
よび運動に対して同様な効果をもつ。起立の勾配の絶対
値が運動のそれより有意に高い物質は不安に対し特別な
効果を有する。
上記表]は次のこと?示している: 1−イソブチル−6,7−シメチルキサンチンは神経弛
緩剤であるクロルプロマジンおよびハロペリドールと同
様の作用像をもつ、即ちこのものは非特異的な鎮静剤で
ある: 1−インプロぎルー3.7−シメチルキサンチンはクロ
ルジアゼポキシドにより生ずる型の幾分か不安1鎮める
鎮静剤の効果1有する: テオフイリンは精神興奮剤であり、不安に対して何の効
果も有しない。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_1は直鎖C_1−C_6アルキル、分枝鎖
    C_3−C_4アルキル、ベンジル、t−ブチル−ベン
    ジル、アリル又は(1′−テオプロミニル)メチルであ
    り、R_3とR_7は同一又は異なり、直鎖C_1−C
    _6アルキル又はアリルである)を有するキサンチン化
    合物の製造法において、テオプロミンを式R−X(Rは
    直鎖C_1−C_6アルキル、分枝鎖C_3−C_4ア
    ルキル、ベンジル、t−ブチル−ベンジル又はアリルで
    あり、Xはスルホネート、サルフェート又はハロゲンで
    ある)のアルキル化剤と相間移動触媒の存在下反応させ
    ることを特徴とする、上記化合物の製造法。
  2. (2)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R_1は直鎖C_1−C_6アルキル、分枝鎖
    C_3−C_4アルキル、ベンジル、t−ブチル−ベン
    ジル、アリル又は(1′−テオプロミニル)メチルであ
    り、R_3とR_7は同一又は異なり、直鎖C_1−C
    _5アルキル、又はアリルである)を有する化合物の製
    造法において、キサンチン、パラキサンチン、3−メチ
    ル−キサンチン又はテオフィリンを式R′−X(R′は
    直鎖C_1−C_6アルキル又はアリルであり、Xは上
    記定義の通りである)のアルキル化剤と、クラウンエー
    テル、4級アンモニウムおよびホスホニウム塩から成る
    群から選んだ相間移動触媒の存在下反応させることを特
    徴とする、上記化合物の製造法。
JP63321865A 1979-05-22 1988-12-20 キサンチン化合物の製造法 Pending JPH01199972A (ja)

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