NL8003839A - In water oplosbare derivaten van 6.6'-methyleen-bis-(2.2.4-trimethyl-1.1- -dihydrochinoline) en werkwijzen ter bereiding ervan. - Google Patents

Description

JT.O. 29.255 1

In water oplosbare derivaten van 6.6'-methyleen-bis-(2.2.4-trimethyl-1,1-dihydrochinoline) en werkwijzen ter bereiding ervan.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op in water oplosbare derivaten van é.6,-methyleen-bis-(2.2.4-trimethyl-1,2-dihydro-chinoline) (MTDC) en dimere en/of trimere condensatieprodukten daarvan, alsmede werkwijzen voor de bereiding van de hiervoor ver-5 melde produkten. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op de alkalimetaalzouten van mono- en disulfonzuurderivaten en mono- en disulfonamidederivaten van MTDC en dimere en/of trimere condensatieprodukten daarvan, en werkwijzen voor de bereiding.

In het Hongaarse octrooischrift 162.358, het Duitse octrooi-10 schrift 2.243*777 en het Amerikaanse octrooischruft 4.025.631 is beschreven dat 6.6'-methyleen-bis-(2.2.4-trimethyl~1.2-dihydro-chinoline) en dimere en trimere derivaten daarvan (hierna aangeduid als MTDC, met inbegrip van de dimere en trimere derivaten) de radio-gevoeligheid van kwaadaardige tumorweefsels vergroten en met 15 succes kunnen worden toegepast voor de therapie van radio-ongevoeli-ge of niet voldoende radio-gevoelige tumoren.

Met MTDC kunnen radio-gevoelige tumoren behandeld worden met een verlaagde radiodosering (met ten minste 50%) en hetzelfde effect wordt bereikt. De therapeutische activiteit en toxiciteit van MTDC 20 zijn beschreven in de volgende publicaties:

Pollak c.s.: Strahlentherapie 154. (1978) 499-502 Hr. 2; Pollak c.s.: Acta Radiologica Oncology 1£5 (1979) Nr. 2. 97-102; Erdélyi c.s.:

Strahlentherapie 156 (1980) 198-200 Nr. 3; Hall c.s.: Radiation Oncology Biol. Phys. £ (1979) 1781-1786.

25 Teneinde de doelmatigheid van radiotherapie te vergroten zijn nieuwe mogelijkheden gezocht. Een nieuw werkzaam bestanddeel is vereist, dat gelijktijdig kan worden toegepast als een radio-beschermend middel, dat selectief de gezonde weefsels beschermt en als een radio-sensibilisator, die werkt op de hypoxaemische 30 cellen, maar de toxiciteit van de twee actieve bestanddelen dient niet additief te zijn (j.D. Chapman en R.C. Urtasum: Cancer (1977) juli Supplement, 40, 486),

Gevonden werd, dat de alkalimetaalzouten van mono- en disulfonzuur en mono- en disulfonamidederivaten van MTDC een 'uiterst grote 35 radio-beschermende activiteit bezitten en tegelijkertijd, indien continu toegediend gedurende een lange tijdsperiode alleen of in combinatie met radio-sensibilisatoren, die selectief kunnen inwerken 8003833 2 op hypoxaemische cellen, opmerkelijke therapeutische en profylactische eigenschappen bezitten. Ten gevolge van deze eigenschappen kunnen de hiervoor vermelde verbindingen gebruikt worden bij de behandeling en profylaxis van kwaadaardige gezwellen.

‘ t 5 De uitvinding heeft betrekking op verbindingen met de algemene formule van het formuleblad, waarin en Xg waterstof, -SO^Me of voorstellen, waarin Me een alkalimetaalatoom, bij voorkeur natrium, voorstelt, met dien verstande, dat X^ of Xg steeds verschilt van waterstof, en op dimere en/of trimere condensatieproduk-10 ten daarvan, gebonden met een methyleenbrug tussen de koolstofatomen op de plaatsen 8 en 8' van de ring.

De onderhavige uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor de bereiding van de verbindingen met de algemene formule van het formuleblad en dimere en trimere condensatieprodukten daar-15 van.

Volgens de uitvinding kunnen de verbindingen met de algemene formule van het formuleblad bereid worden door a) sulfonering van 6.6'-methyleen-bis-(2.2.4-trimethyl-1.2-dihydro-chinoline) en/of dimere en/of trimere condensatieprodukten daar- 20 van, gebonden met een methyleenbrug tussen de koolstofatomen op de plaatsen 8 en 8' van de ring, met één of twee mol equivalenten geconcentreerd zwavelzuur of oleum of omzetting daarvan met chloorsulfonzuur ter bereiding van het sulfochloride, of b) condensatie van 2.2-dimethyl-4-methaansulfonzuur-1,2-dihydro-25 chinoline met 0,5 tot 0,6 mol formaldehyde en omzetting van het aldus verkregen mono- of disulfonzuur of sulfochloride-derivaat tot een alkalimetaalzout van het overeenkomstige sul-fonzuur of tot sulfonamide volgens op zichzelf bekende methoden.

Het uitgangsprodukt van de werkwijzevariant a), dat wil zeggen 50 6.6'-methyleen-bis-(2,2.4-trimethyl-1.2-dihydrochinoline) is een bekende verbinding, waarvan de bereiding bijvoorbeeld beschreven is in Hongaars octrooischrift 162.358, Duits octrooischrift 2.243.777 en Amerikaans octrooischrift 4.025.631.

Ook 2.2-dimethyl-4-methaansulfonzuur-1.2-dihydrochinoline is 35 een bekende verbinding (j. Cliffe: J. Chem. Soc. (1933) 1327-1331) en de eerste trap van de synthese onder toepassing van deze verbinding als uitgangsprodukt is beschreven in het Hongaarse octrooischrift 162.358.

De zouten kunnen volgens op zichzelf bekende methoden bereid 40 worden. Derhalve kan bijvoorbeeld het natriumzout bereid worden door 8003839 3 omzetting van het snifonzuur met natriumhydroxide, maar voor het verkrijgen van een zuiver produkt kan men eerst het in water oplosbare calcium- of bariumzout van het sulfonzuur bereiden gevolgd door een reactie met natriumcarbonaat. Het verkregen produkt kan eveneens 5 gezuiverd worden door herkristallisatie uit water of een mengsel van alcohol en water.

Mono- of disulfonamide kunnen bij voorkeur bereid worden door omzetting van mono- of disulfochloride met ammoniak, maar andere bekende amineringswerkwijzen kunnen eveneens worden toegepast.

10 He uitvinding strekt zich eveneens uit tot farmaceutische preparaten, die als werkzaam bestanddeel de nieuwe verbindingen met de algemene formule van het formuleblad en/of dimere en/of trimere derivaten daarvan bevatten.

He verbindingen kunnen geformuleerd worden tot farmaceutische 15 preparaten, die geschikt zijn voor toediening langs orale of parenterale weg. He preparaten bevatten één of meer verbindingen met de algemene formule van het formuleblad als werkzaam bestanddeel en/of dimere en/of trimere derivaten daarvan en farmaceutisch aanvaardbare inerte dragers en/of verdunningsmiddelen en eventueel 20 andere gebruikelijk toegepaste versnijdingsmiddelen.

He doelmatigheid van de verbindingen van de uitvinding werd onderzocht in vitro door het meten van de remmingsactiviteit van de verbindingen op de polymerisatie van acrylzuur bij 60°C en vergelijking van deze activiteit met die van 3.5-di-tert.butyl-4-25 hydroxytolueen (BHT) en L-ascorbinezuur.

He radikaalbindingsactiviteit van de verbindingen werd onderzocht.

He tijdswaarden noodzakelijk voor de polymerisatie zijn in de volgende tabel gegeven.

30 uren controle 16 BHT 0,02% 120 L-ascorbinezuur 0,02% 18 - MTHC-disulfonzuur 400 55 De resultaten van acute toxiciteitproeven in muizen laten zien, dat in een waamemingsperiode van 10 dagen geen doding plaatsvond in het geval van alkalimetaalzouten van disulfonzuur en monosulfonzuur of in het geval van mono- en disulfonamidederivaten bij een enkelvoudige dosering van 5 g/kg, d.w.z. de LH^-waarde is groter dan 40 5 g/kg, intraperitoneale toediening bij een dosering van 3 g/kg

8 0 0 3 8 3 S

4 veroorzaakte geen doding. De toxiciteitproef van $0 dagen liet geen toxiciteit zien bij een dosering van 250 mg/kg lichaamsgewicht,

De onverwachte activiteit van de nieuwe verbindingen is voor de eerste keer waargenomen tijdens een totale lichaamsbestraling.

5 Bij de proef werden CELP-muizen gebruikt met een gemiddeld gewicht van 20 tot 22 g, elke groep bestond uit 8 m-^nelijke en 8 vrouwelijke dieren. De controlegroep werd bestraald met 7 Gy (totale lichaamsbestraling) en de proefgroepen werden per os 10 dagen behandeld met het nieuwe in water oplosbare anti-oxydatiemiddel volgens de uit-10 vinding bij een dagelijkse dosering van 0,5 g/kg. De behandeling werd gevolg door een totale lichaamsbestraling van 7 Gy. Er was geen wezenlijk verschil tussen de verschillende in water oplosbare anti-oxydatiemiddelen en als resultaat binnen 30 dagen waren twee dieren van de controlegroep levend en een gemiddelde van 12 dieren 15 overleefden bij de behandelde groep. Een opmerkelijk resultaat werd p verkregen met de X proef, p< 0,001 en de doseringsmodificatie-factor (DME), die het aantal gedode dieren in de controlegroep is betrokken op het aantal gedode dieren in de behandelde groep, bedroeg tot 3»5 bij BDqq. Een dosering van 1000 mg/kg lichaamsgewicht 20 MTDC-disulfonzuur natrium werd intraperitoneaal toegediend, bij voorkeur 2 uren voor bestraling met een LD^q radiodosering en een 100-procentige beschermende activiteit werd verkregen. Dit onverwachte resultaat is als zodanig belangrijk, aangezien de bekende radio-beschermende verbindingen, zoals cysteine, cysteamine (β-mercapto-25 ethylamine), AET (S-2-aminoethylisothiuronium-dihydrobromide) en S-2-(3-aminopropyl)-aminoethylfosforthiozuur (WE 2721) alleen werkzaam waren bij subtoxische doseringen en hun effectduur na toediening ook uiterst beperkt is. Het is bekend, dat de radio-beschermende verbindingen de gezonde weefselcellen beter beschermen dan de 30 kwaadaardige tumorcellen.

De nieuwe verbindingen volgens de uitvinding bezitten een verder voordeel, de plasmaconcentratie van het in water oplosbare anti-oxydatiemiddel is groter (met een grootte orde) dan die van MTDC. Bij het onderzoek van de plasmaconcentratie werd MTDC ook aangetroffen 35 in het plasma naast de niet ontlede verbinding, waarschijnlijk als een eerste metaboliei/daarvan, die door desulfonering werd gevormd.

De concentratie van het gevonden MTDC was dezelfde alsof het niet de verbinding van de uitvinding was, die was toegediend, maar MTDC. MTDC kon eveneens in de lever worden vastgesteld. De radio-40 beschermende activiteit van het in water oplosbare anti-oxydatie- 8003839 5 middel is vermoedelijk een gevolg van het feit, dat de stralingsenergie overwegend geconcentreerd wordt cp het anti-oxydatiemiddel en voorts doordat naast de membraan-stabiliserende activiteit ervan, de radikalen en peroxiden gevormd tijdens de bestraling, gelnacti-- door 5 veerd worden het anti-oxydatiemiddel, in de goed van zuurstof voorziene cellen.

Een verder voordeel van de nieuwe gesulfoneerde derivaten kan gezien worden in hun radio-beschermende activiteit in de gezonde cellen en in de gelijktijdige radio-sensibiliserende activiteit 10 van het MTDC afkomstig van de gesulfoneerde derivaten in hypcxae-mische cellen, in hoofdzaak tijdens een langdurige, continue toediening. Derhalve kunnen de nieuwe verbindingen gebruikt worden bij de behandeling van alle tumoren, die met succes behandeld kunnen worden met MTDC. De concentratie van de vrije radikalen en.peroxiden, 15 die kunnen worden vastgesteld door elektrospinresonantie (ESS), is geleidelijk toenemend tot de halfwaarde van de tumorgroei, alsmede in de metastasis.

De omgevende carcinogenen spelen een belangrijke rol bij de vorming van kwaadaardige tumoren. Deze carcinogenen bevatten vrije 20 radikalen of zij worden carcinogeen in het levende organisme. Derhalve kan verwacht worden, dat anti-oxydatiemiddelen, die de vrije radikalen inactiveren, een'anti-carcinogene activiteit bezitten. Aangezien de radikaalreacties bestreden kunnen worden door de anti-oxydatiemiddelen, kunnen zij worden toegepast als therapeutische en 25 als profylactische middelen. Dit werd bewezen door het volgende model. Een hepato-toxisch produkt diende te worden toegediend, dat tegelijkertijd carcinogeen was. Dimethylsulfoxide was geschikt.

0,3 ml dimethylsulfoxide/muis werd intraperitoneaal of subcutaan toegediend in een water bevattende oplossing en als resultaat werden 30 binnen 10 dagen 7 dieren van de 10 proefdieren gedood. Tegelijkertijd werden 100 mg disulfonzuur respectievelijk 60 mg disulfonamide opgelost of gesuspendeerd in een mengsel van water en het hiervoor genoemde oplosmiddel en de toedieningsweg was intraperitoneaal of subcutaan. Als resultaat werd geen doding waargenomen, dat wil 35 zeggen de beschermende activiteit was 100%. Het activiteitsmechanisme van het anti-oxydatiemiddel bij de mens is niet volledig opgehelderd, evenwel zijn er toch verschillende gegevens beschikbaar'om hun tumor-remmende activiteit te bewijzen. Bij aanwezigheid van een grote hoeveelheid vitamine C veroorzaakt β-naftylamine geen blaaskanker 40 en in die landen, waar anti-oxydatiemiddelen gebruikt worden als 8003839 r 6 levensmiddeltoevoegsels, neemt het aantal patiënten met kanker van de maag of de dikke darm en de mate van doding af. De sterk actieve synthetische anti-oxydatiemiddelen, die tot dusverre bekend zijn, kunnen niet voor farmaceutische doeleinden worden gebruikt vanwege 5 hun toxiciteit en ongunstige farmacokinetische eigenschappen. Een in water oplosbaar en niet-toxisch sterk actief anti-oxydatiemiddel is geschikt voor therapeutische en profylactische doeleinden, indien per of of parenteraal toegediend, in het geval van alle carcinogenen of vóórprodukten, zoals benzpyrine, dimethylbenzantraceen, voor-10’ produkten van carcinogens nitroso-aminen enz., waarbij vrije radika-len vormende reacties plaats hebben.

De anti-oxydatiemiddelen remmen de afbraak van cholesterine, en kunnen derhalve gebruikt worden voor de behandeling van atheroclerose en verschillende erfelijk degeneratieve ziekten (zoals 15 de ziekte van Spiermeyer-Vogt of bepaalde typen haemolytische anaemie van pasgeborenen), levercirrhose, waar vrije radikalen vormende reacties kunnen worden vastgesteld of dergelijke reacties plaats hebben bij de pathogenesis ervan.

De nieuwe verbindingen zijn ook werkzaam bij het verminderen of 20 elimineren van stralingsbeschadigingen, indien toegediend 30 minuten tot 6 uren na de bestraling. Voorts elimineren de verbindingen, indien toegevoegd aan pasgeboren ratten voordat deze onder de incubator worden gebracht, het toxische zuurstofeffect.

Voorbeeld I

25 358 g 6.6'-methyleen-bis-(2,2,24-trimethyl-1.2-dihydrochinoline) worden opgelost in 1000 g 96-pïocentig zwavelzuur en het mengsel wordt onder roeren op 80 tot 95°C gehouden tot een doorzichtige oplossing verkregen is. Het reactiemengsel wordt vervolgens gegoten in een verzadigde oplossing van natriumchloride in water. Het 30 mengsel wordt gekoeld, terwijl 6.6'-methyleen-bis-(2.2-dimethyl-4-methaansulfonzuurnatrium-1.2-dihydrochinoline) wordt neergeslagen vergezeld van een kleine hoeveelheid natriumchloride. Teneinde een zuiver produkt te verkrijgen wordt het hiervoor beschreven onzuivere produkt gemengd met een water bevattende suspensie van een 35 equimolaire hoeveelheid calciumhydroxide, het in water oplosbare calciumzout van het gedisulfoneerde produkt wordt door filtratie afgescheiden en een water bevattende oplossing van een equimolaire hoeveelheid natriumcarbonaat wordt aan de water bevattende oplossing toegevoegd. Het neergeakgen calciumcarbonaat wordt gefiltreerd en 40 6.6’-methyleen-bis-(2.2-dimethyl-4-methaansulfonzuurnatrium-1.2- 8.' V V o o Ó a

V

7 dihydrochinoline) wordt na verdamping van de water "bevattende oplossing geïsoleerd. Het produkt kan desgewenste herkristalliseerd worden uit een mengsel van gelijke vol.dln water en methanol.

Opbrengst: 505 g· 5 Elementairanalyse: berekend: molecuulgewicht 5^2, S 11,38% gevonden : molecuulgewicht 559» S 10,82%.

Voorbeeld II

Aan een kolf van 1,5 1» voorzien van een roerder, gasafvoerbuis, 10 inwendige thermometer en druppeltrechter wordt een oplossing van 358 g 6.6'-methyleen-bis-(2.2.4-trimethyl-1,2-dihydrochinoline) in 1500 g dichloormethaan toegevoegd. Onder uitwendige koeling en roeren worden 350 g chloorsulfonzuur toegevoegd, terwijl de reactie-temperatuur op 5- 20°C wordt gehouden. Het mengsel wordt vervolgens 15 bij kamertemperatuur geroerd tot de waterstofchioridegasontwikkeling ophoudt, waarna het reactiemengsel op 300 g fijngemaakt ijs wordt gegoten en het neergeslagen 6.6'-methyleen-(2.2-dimethyl-4-methaan-sulfoehloride-1.2-dihydrochinoline-2'.2'.4'-trimethyl-1',2'-di-hydrpchonoline door afzuiging wordt gefiltreerd.

20 365 g van het hiervoor beschreven verkregen onzuivere mono- sulfochloride worden gekookt met een 15-procentige oplossing van natriumhydroxide in water tot de pH 7,2 is. Het neergeslagen natrium-zout van het monosulfonzuur wordt na koeling afgescheiden en gezuiverd via het in water oplosbare calciumzout zoals beschreven in 25 voorbeeld I. Verkregen worden 345 g 6.6'-methyleen-(2.2-dimethyl-4-methaansulfonzuur-natrium-1.2-dihydrochinoline-2'.2',4'-trimethyl-11.2'-dihydrochinoline).

Voorbeeld III

365 g 6.6'-methyleen-(2.2-dimethyl-4-methaansulfochloride-1.2-30 dihydrochinoline-2'.2'.4'-trimethyl-1'.2'-dihydrochinoline verkregen volgens voorbeeld II worden opgelost in 500 ml water en 300 ml van een 20-procentige oplossing van ammoniumhydroxide in water worden onder roeren toegevoegd en het mengsel wordt tot 70°C verwarmd.

6.6' -methyl een-(.2.2-dimethyl-4-methaansulf onamide-1.2-dihydrochino-35 line-2'.2'.4'-trimethyl-1'.2'-dihydrochinoline) wordt onderkoeling neergeslagen. Het produkt wordt door afzuiging gefiltreerd en her-kristalliseerd uit een mengsel van gelijke vol.dln water en ethanol. Opbrengst 315· Molecuulgewicht bepaald volgens obullioscopie: 437 (berekend: 441)· 40 8003839 (conclusies)

Claims (8)

1. 2. Verbindingen volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat in de algemene formule van het formuleblad X^ -SO^Me of -SOgN^ voorstelt, X^ waterstof is en Me de bij conclusie 1 vermelde betekenissen bezit.
2. 3. Verbindingen volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, 15 dat in de algemene formule van het formuleblad X^ en X^ -SO^Me of -SOgNHg voorstellen en Me de bij conclusie 1 vermelde betekenissen bezit. 4. 6.6' -Methyleen-bis-(2.2-dimethyl-4-methaansulfonzuurnatrium-1.2-dihydrochinoline. 20 5· 6.6'-Methyleen-(2.2-dimethyl-4-methaansulfonamide-1.2- dihydr ochinoline-2 ^2^41 -trimethyl-11.21 -dihydrochinoline.
3. 6. Werkwijze ter bereiding van chinolinederivaten, met het kenmerk, dat men de verbindingen met de algemene formule van het formuleblad, waarin de symbolen de bij conclusie 1’ vermelde 25 betekenissen bezitten, op een op zichzelf bekende wijze bereidt.
4. 7. Werkwijze ter bereiding van chinolinederivaten, met het kenmerk, dat men verbindingen met de algemene formule van het formuleblad, waarin de symbolen de bij conclusie 1 vermelde betekenissen bezitten bereidt, doordat men 30 a) 6.6'-methyleen-bis-(2.2.4—·trimethyl-1.2-dihydrochinoline) en/of een dimeer en/of een trimeercondensatieprodukt daarvan, gebonden met een methyleenbrug tussen de koolstofatomen op de 8 en 8' plaatsen, sulfoneert met 1 of 2 mol equivalenten geconcentreerd zwavelzuur of oleum of omzet met chloorsulfonzuur voor het verkrijgen van het 35 sulfochloride, of b) 2.2-dimethyl-4-methaansulfonzuur-1.2-dihydrochinoline condenseert met 0,5 tot 0,6 mol formaldehyde en het verkregen mono- of disulfon-zuurderivaat of sulfochloridederivaat condenseert tot het alkali-metaalzout van het overeenkomstige sulfonzuur of het sulfonamide 40 volgens op zichzelf bekende methoden. 8003839 τ
5. 8. Werkwijze volgens conclusie 7 volgens de variant . a) of b) voor de bereiding van het natriumzout, met het kenmerk, dat men het verkregen mono- of disulfonzuur- of het sulfochloridederivaat met natriumhydroxide omzet. 5 9· Werkwijze volgens conclusie 7 volgens variant a) of b) voor de bereiding van het natriumzout, met het kenmerk, dat men het verkregen mono- of disulfonzuurderivaat of het sulfochloridederivaat omzet met calcium- of bariumhydroxide en het verkregen calcium- of bariumzout omzet met natriumcarbonaat.
6. 10. Werkwijze volgens conclusie 7 volgens variant a) of b) voor de bereiding van het sulfonamide, met het kenmerk, dat men het verkregen mono- of disulfonzuurderivaat of het sulfochloridederivaat met ammoniak omzet.
7. 11. Farmaceutisch preparaat, gekenmerkt door 15 de aanwezigheid van ten minste één verbinding met de algemene formule van het formuleblad, waarin de symbolen de bij conclusie 1 vermelde betekenissen bezitten en ten minste één farmaceutisch aanvaardbare drager en/of verdunningsmiddel en eventueel andere ver sni j dingsmidd elen.
8. 12. Werkwijze ter bereiding van een farmaceutisch preparaat, met het kenmerk, dat men ten minste één verbinding met de algemene formule van het formuleblad, waarin de symbolen de bij conclusie 1 vermelde betekenissen bezitten, in een voor een dergelijk preparaat geschikt vorm omzet. 25 --------------- 8003839 * r CH2x, CHzXz »3° \Γ Γ j 2T 1 1/0¾ H3c 3003839