NL8005081A - 8-aminoalkyl-4-alkylpsoralenen. - Google Patents

Description

ί N/29.890-Kp/vD. -1- 8-Aminoalkyl-4-alkylpsoralenen.

De uitvinding heeft betrekking op nieuwe 8-aminoalkyl--4-alkylpsoralenen met fotogevoeligmakende werking.

Psoralenen zijn al jarenlang in. gebruik als huidfoto-gevoeligmakende middelen bijv. bij de behandeling van vitili-5 go. Hun plaatselijke en/of orale toediening, gevolgd door bestraling met licht, resulteert in een stimulering van mela-nine, waardoor een kleurend effect wordt geproduceerd. Dienovereenkomstig zijn ze ook gebruikt voor een dergelijk kos-metisch doel. Meer recent zijn psoralenen nuttig gebleken bij 10 de fotochemotherapeutische behandeling van psoriasis, in welk geval ze oraal of plaatselijk worden toegediend aan de patiënt, waarvan de huid vervolgens wordt blootgesteld aan de eerste ultraviolette straling, zoals in een Psoralite (TM) apparaat. Een hoog percentage remissies van deze ziekte zijn op een der-15 gelijke manier tot stand gebracht.

De doelmatigheid van een psoraleen voor dergelijke doeleinden en voor dit doel is verbonden met zijn vermogen om erytheem te produceren op de huid bij bestraling. Psoralenen hebben ook andere toepassingen, en hun toepassingen, zowel als 20 de eraan ten grondslag liggende redenering en theorie, worden in het bijzonder verduidelijkt in het Amerikaanse octrooi-schrift 4.124.598, en zijn bovendien algemeen bekend in de techniek uit verschillende voorbestaande publikaties.

Met de toenemende nadruk op fotochemotherapeutische 25 behandelingen voor verschillende doeleinden onder toepassing van psoralenen en beheerste toediening van ultraviolet licht, werd het steeds duidelijker dat eisen moesten worden gesteld aan optimaal werkzame fotosensibiliserende psoralenen. Teneinde de noodzaak van overmatige en misschien gevaarlijke 30 ultraviolet licht toepassingen of doseringen te voorkomen is een maximale fotosensibilisering een voor de hand liggend criterium. Echter is ook een snel begin van de fotosensibilisering bij plaatselijke of orale toediening van het fotosensibiliserende middel van belang teneinde te grote wachtperio-35 den voordat de fotochemotherapie kan worden begonnen te vermijden. Mogelijk een nog belangrijker criterium is een snelle afname van de fotosensibiliserende activiteit van het fotosensibiliserende middel nadat het maximum en/of het effectieve 80 (15 0 8 1 -2- fotosensibiliserende niveau na toediening is bereikt. Het is duidelijk dat wanneer het fotosensibiliserende effect niet relatief snel afneemt of tenminste binnen een redelijk beperkte periode na het maximaal worden, een patiënt voor on-5 economische en ongewenste perioden na behandeling zich moet onthouden, zodat de fotosensibilisering niet voortgaat na de gewenste ultraviolet lichtbehandelingsperiode met het bepaalde gevaar van een overdreven en ongewenste voortzetting van de fotochemotherapie wegens blootstelling aan normaal ondervonden 10 lichtstralen bij het verlaten van de behandelingszone.Derhalve zijn de criteria van snelle aanvang, vroege maximalisering, en snelle afname van het fotosensibiliserende effect reeds aanvaard als gewenste criteria voor het fotosensibiliserende middel in dit relatief nieuwe doch snel expanderende veld van 15 fotochemotherapie, welke zeker van gelijk belang zijn in contrast met het enkele vroeger belangrijke criterium van een hoge maximum fotosensibiliserende activiteit alleen.

Hoewel sommige psoralenen, zoals trimethylpsoraleen (4,5', 8-'trimethylpsoraleen of trioxsaleen) gekenmerkt zijn 20 door een aanzienlijke plaatselijke activiteit, hebben ze een kleinere orde van orale activiteit, of tenminste is de orale activiteit matig voor doeleinden van praktisch fotochemothera-peutisch gebruik. In contrast hiermee is 8-methoxypsoraleen gekenmerkt door een significante orale activiteit. De psora-25 leenverbindingen van de Amerikaanse octrooischriften 4.124.598 en 4.130.568 zijn ook structureel gekenmerkt door de aanwezigheid van een 8-koolstofatoomsubstituent, bijv. een 8-methoxy of 8-methylsubstituent, hetgeen tot nog toe blijkbaar beschouwd werd als gewenst voor een aanzienlijke foto-30 sensibiliserende activiteit, hetzij oraal, hetzij plaatselijk, natuurlijk tezamen met andere substituenten aanwezig op de 4', 4, en 5' plaatsen, in die bekende psoraleenverbindingen, die tot nog toe de gewenste fotochemotherapeutische activiteit bleken te bezitten.

35 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op 8-amino- alkyl-4-alkylpsoralenen met een verhoogde fotosensibiliserende activiteit, vooral orale activiteit, met inbegrip van een snelle start, een verhoogd maximum en een snelle afname, evenals een lage toxiciteit, in vergelijking met psoralenen van 40 verschillende structuur. De uitvinding heeft in het bijzonder 8005081 ét- « -3- betrekking op 4-lager-alkyl-8-primairaminolageralkylpsora~ lenen, in het bijzonder 4-lageralkyl-8-aminomethylpsoralenen, en vooral 4-methyl-8-aminomethylpsoraleen. Opgemerkt wordt dat de verbindingen volgens de uitvinding geen 8-koolstaf-5 atoom methyl of methoxy substituent hebben, zoals de tot nog toe bekende verbindingen trisoraleen (4,5',8-trimethylpsora-leen), 8-methoxypsoraleen of de verbindingen van de Amerikaanse octrooischriften 4.124.598 of 4.130.568. Een 4' of 5' kool-stofatoomsubstituent is niet essentieel zoals in het Ameri-10 kaanse octrooischrift 4.124.598. Er is echter alleen een 8-aminolageralkylgroep aanwezig, die niet aanwezig is in al de voorgenoemde bekende verbindingen. Deze nieuwe verbindingen worden gekenmerkt door een uitstekende fotosensibiliserende activiteit volgens de hiervoor genoemde verschillende criteria, 15 zowel als een relatief lage toxiciteit.

De verbindingen volgens de uitvinding hebben de formule 1 en zijn 4-lageralkyl-8-primairaminolageralkylpsoralenen, waarin het lageralkyl bij voorkeur methyl is.

De volgende bereidingen en voorbeelden worden bij wijze 20 van toelichting gegeven.

Uitgangs 4,8-dialkylpsoralenen en hun bereidingsmethode zijn bekend. Ze worden beschreven door Caporale and Bareggi,

Gazz. Chim. Ital. £8, 444-457 (1968). Hun bereiding is uit bekende 7-allyloxy-4,8-dialkylcumarinen via 6-allyl-7-hydroxy-25 4,8-dialkylcumarinen ook bekende verbindingen met een bekende bereidingswijze. Rangaswami and Seshadri, Proc. Indian Acad.

Sci. TA , 8-12 (1938). De reactie van het uitgangs 4,8-dialkyl-psoraleen met een geschikt halogeneermiddel, bijv. N-broom of chloorsuccinimide of aceetamide, ter introductie van een halo-30 geenatoom in de alkylgroep op plaats 8, gevolgd door reactie van de 4-alkyl-8-halogeenalkylpsoralenen met een alkalimetaal of aardalkalimetaalzout van een imide, bij voorkeur met een relatief hoog moleculairgewicht, bijv. natrium of kalium-ftaalimide, onder vorming van het corresponderende imidoderi-35 vaat, gevolgd door splitsing van de 8-imidoalkylgroep met hydrazinehydraat of acetaat (hydrazinolyse), levert het gewenste 4-alkyl-8-aminoalkylpsoraleen, waarin de verschillende alkylgroepen overeenkomen met die in het uitgangsmateriaal.

Volgens de uitvinding worden variaties in de alkylgroepen in 40 het eindprodukt tot stand gebracht door variaties in het uit- q a n s o 81 -4- gangs 4,8-dialkylpsoraleen, waarbij de andere reactietrappen dezelfde blijven.

De dunnelaagchromatografie werd uitgevoerd op Analtech, Silica Ge^^ 250 micron, op een glasruglaag, onder toepassing 5 van benzeen;2-butanon::17:3. De NMR spectra werden uitgevoerd op een Perkin Elmer Model R-24B. Alle smeltpunten zijn ongecorrigeerd.

4-Methy1-8-aminomethylpsoraleen 7-Allyloxy-4,8-dimethylcumarine. Aan 2,5 1 aceton van 10 reagenskwaliteit werd 7-hydroxy-4,8-dimethylcumarine (91,075 g, 0,479 mol), watervrij K2CO.j (302,9 g, 2,190 mol), en allyl-bromide (217,1 ml, 2,51 mol) toegevoegd. Het melkachtige mengsel werd 8 uur lang onder terugvloeien gekookt en van bovenaf geroerd, gefiltreerd en het filtraat werd geconcentreerd tot 15 droog in een roterende verdamper waarbij 7-allyloxy-4,8-dimethylcumarine ontstond in een opbrengst van (113,5 g, 0,493 mol, 103%). Het ruwe produkt smolt bij 94.0-100°C (lite-ratuursmeltpunt 108°C) en werd gebruikt in de volgende trap.

6-Allyl-7-hydroxy-4,8-dimethylcumarine. Ruw 7-allyloxy- 20 -4,8-dimethylcumarine (113,4 g, 0,493 mol) werd opgelost in 600 ml diethylaniline onder verwarming, en de oplossing werd onder -terugvloeien twee uur lang gekookt. Nadat de oplossing afgekoeld was en er enig produkt was neergeslagen werd petroleum^ o ether (kookpunt 30-60 C, 1200 ml) toegevoegd en een wit neer-25 slag werd door filtratie verzameld en herkristalliseerd uit 650 ml 95% ethanol waarbij kleurloze kristallen ontstonden (38,88 g, 0,204 mol, 41%) met een smeltpunt van 166,0-167,0°C (literatuursmeltpunt 168-170°C).

4,8-Dimethylpsoraleen. 6-Allyl-7-hydroxy-4,8-dimethyl-30 cumarine (23,0 g, 0,1 mol), en KIO^ (54 g, 0,23 mol) werden toegevoegd aan 650 ml methanol. Aan dit mengsel werd OsC>4 toegevoegd (1,0 g, 3,93 mmol) opgelost in 100 ml water en druppelsgewijs toegevoegd in een periode van 15 minuten. Het mengsel werd 4½ uur lang geroerd, verdund met 1100 ml CH2C12, 35 en gefiltreerd ter verwijdering van onoplosbaar materiaal. Het filtraat werd gewassen met twee porties van 500 ml verzadigde pekel, gedroogd boven watervrij Na2S04 en geconcentreerd tot droog in een roterende verdamper, waarbij 4', 5'-dihydro-4,8-dimethyl-51-hydroxypsoraleen ontstond als bruine vaste stof 40 (22,33 g, 0,096 mol). Deze vaste stof werd in zijn geheel ver-.

8005081 -s -5- warmd op een stoombad gedurende twee uur met 85% H3P04 (384 ml) en de bruine oplossing werd toegevoegd aan ca. 2 1 ijs en water. De filtratie leverde een bruine vaste stof op, die gewassen werd met verscheidene porties water, en gedroogd 5 (80°C, 1 mm) waarbij een ruw produkt ontstond (18,90 g, 0,0882 mol, 88%). Al het ruwe produkt, opgelost in CHC13 (HPLC kwaliteit, 900 ml) werd geplaatst op een kolom alumini-umoxyde (1890 g, Fisher A-540). De elutie werd voortgezet met CHCl^ en de fracties (225 ml) werden getest met TLC. Zuiver 10 4,8-dimethylpsoraleen (Rf * 0,47) verscheen in fractie 14 en in de erop volgende fracties tot aan nummer 30, waarin onzuiverheden met een lage Rf op de TLC verschenen. De concentratie van fracties 14 t/m 29 op een roterende verdamper gaf 4,8-dimethylpsoraleen (12,8 g, 0,0597 mol, 60%), met een 15 smeltpunt van 203-204°C (literatuursmeltpunt 206°C).

4-Methyl-8-broommethylpsoraleen. 4,8-Dimethylpsoraleen (5,50 g, 25,7 mmol) werd opgelost in 550 ml kokend CC14· Aan deze kokende oplossing werd N-broomsuccinimide (4,57 g, 25,7 mmol) en dibenzoylperoxyde (0,622 g, 2,57 mmol) toegevoegd 20 en het mengsel werd vier uur lang onder terugvloeien gekookt, terwijl het getest werd met vochtig kaliumjodidestijfsel-papier. Het kokende mengsel werd gefiltreerd en het hete fil-traat liet men afkoelen en het werd gehouden op 0°C gedurende 48 uur. Op een filter werden gele kristallen verzameld, opge-25 nomen in 400 ml CHC13, en geëxtraheerd met vier porties van 400 ml water. De CHC13 oplossing werd gedroogd boven water-vrij MgSO^ en geconcentreerd in een roterende verdamper tot 4-methyl-8-broommethylpsoraleen (4,315 g, 14,72 mmol, 57%), met een smeltpunt van 194-196°C. Sublimatie in vacuum gaf een 30 analytisch monster met een smeltpunt van 193,5-195°C.

Analyse berekend voor C13Hg03Br: C, 53,26; H, 3,09;

Br, 27,27.

Gevonden: C, 53,00; H, 2,85; Br, 27,05.

8-Ftalimidomethyl-4-methylpsoraleen. Een mengsel van 35 4-methyl-8-broommethylpsoraleen (1,000 g, 3,411 mmol) en kaliumftalimide (0,758 g, 4,09 mmol) in 80 ml dimethylforma-mide werd verwarmd tot 100°C teneinde het kaliumftalimide op te lossen en op deze temperatuur gehouden gedurende 10½ uur.

De oplossing werd uitgegoten in 230 ml water, en een wit neer-40 slag werd verzameld door filtratie, tweemaal met water gewas- r n o 5 0 8 t -6- sen, en gedroogd tot constant gewicht (80°C, 1 mmHg) , waarbij een ruw produkt ontstond (1,047 g, 2,91 mmol, 86%), met een smeltpunt van 217,5-218°C. Herkristallisatie van dat materiaal (0,560 g, 1,56 mmol) uit 45 ml absolute ethanol gaf een analy-5tisch monster (0,357 g, 0,99 mmol, 55%), met een smeltpunt van 223,5-224,5°C.

Analyse berekend voor C2iHi3^5N: C' 70,19; H, 3,65; N, 3,90.

Gevonden: C, 69,97; H, 3,89; N, 3,76.

10 4-Methyl-8-aminomethylpsoraleen. Een mengsel van 8-ftalimidomethyl-4-methylpsoraleen (5,90 g, 16,4 mmol), ijs-azijn (20,5 ml, 359 mmol), en 85% hydrazinehydraat (7,50 ml, 131 mmol) in 708 ml 95% ethanol werd tot koken gebracht, waarbij alle reagentia in oplossing gingen, en twaalf uur lang ISonder terugvloeien gekookt. Een TLC bewaking van deze reactie op een kleinere schaal gaf aan dat een terugvloeiperiode van vier uur voldoende was. De oplossing werd geconcentreerd in een roterende verdamper tot een viskeuze gom en IF HC1 (500 ml) werd toegevoegd, gevolgd door voldoende NaHCOg(vast) voor het 20bereiken van een pH van 8 in de oplossing. Dit mengsel werd geëxtraheerd met drie porties van 500 ml CHClj, die gecombineerd werden, gedroogd boven watervrij Na-^SO^ en geconcentreerd tot een ruw produkt (3,215 g, 14,03 mmol, 86%), met een smeltpunt van 151-154°C. Dat materiaal (3,127 g, 13,64 mmol) 25werd herkristalliseerd uit benzeen: ligroine (EK-P 1628)::80 ml:40ml, oplosmiddelmengsel waarbij zuiver 4-methyl-8-amino-methylpsoraleen ontstond (1,61 g, 702 mmol, 44%, met een smeltpunt van 154-156°C.

Analyse berekend voor C12H11°3N: c' 68,11; H, 4,84; 30N, 6,11.

Gevonden: C, 68,23; H, 5,07; N, 5,87.

4-Ethyl-8-aminomethylpsoraleen. Op dezelfde wijze als aangegeven in het voorgaande, doch uitgaande van 4-ethyl-8-methylpsoraleen in trap 4 of 7-allyloxy-4-ethyl-8-methylcuma-35rine in trap 2 werd de titelverbinding geproduceerd.

4-Propyl-8-aminomethylpsoraleen. Op dezelfde wijze als aangegeven in het voorgaande, doch uitgaande van 4-propyl-8-methylpsoraleen in trap 4 of van 7-allyloxy-4-propyl-8-methyl-cumarine in trap 2 werd de titelverbinding geproduceerd.

40 4-Methy1-8-aminoethylpsoraleen. Op dezelfde wijze als 8005081 -7- aangegeven in het voorgaande, doch uitgaande van 4-methyl-8-ethylpsoraleen in trap 4 of van 7-allyloxy-4-methyl-8-ethyl-cumarine in trap 2 werd de titelverbinding geproduceerd.

Op dezelfde wijze als aangegeven in het voorgaande Skunnen andere variaties bij de keuze van uitgangsmaterialen worden gebruikt voor nog andere 4-lageralkyl-8-aminolager-alkylpsoralenen, die binnen de omvang van de uitvinding vallen, - waarin een of beide lageralkylgroepen gevarieerd zijn. Zoals hierin gebruikt wordt onder de term "lageralkyl" verstaan 1Overtakte of rechte radicalen of groepen met een tot acht koolstofatomen, bij voorkeur een tot vier koolstofatomen, zoals methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl en dergelijke.

Farmacologie

De biofotosensibiliserende activiteit van de verbin-15dingen volgens de onderhavige uitvinding werd bepaald door visuele beoordeling van de erytheemreactie volgens een modificatie van de werkwijze van Pathak and Fitzpatrick, J. Invest. Dermatol. _32, 509-518 (1959), getiteld "Bioassay of Natural and Synthetic Furocoumarins (Psoralens)". (De psoralenen zijn 20natuurlijk "lineaire" isomeren. van de furocumarine familie). Volgens deze bioproef van fotosensibiliserend vermogen wordt de erytheemproduktie aan albino kaviahuid op het oog gemeten en wordt de reactie gedefinieerd volgens een gradatie in een 0, +, 1, 2, 3 en 4 schaal. De gebruikte modificatie omvatte 25variatie van de tijd tussen de toediening van de proefverbin-ding en de blootstelling aan ultraviolet licht, waardoor meting mogelijk werd van tijden van begin en afname van het veroorzaakte fotosensibiliserende effect.

Protocollen 30 Plaatselijk: Elk geneesmiddel werd plaatselijk be proefd bij een concentratie van een procent (1%) in ethano- 2 lische oplossing. Proefplaatsen van l-cim huid ontvingen elk 1/10 ml van een bepaalde gekozen proefoplossing dertig minuten voorafgaande aan de belichting met drie joules ultraviolet "A" 35straling* Drie soorten met in elke groep 15 kavia's werden onderzocht met elk produkt teneinde een gemiddelde reactie te verkrijgen, aangegeven met "reactie-intensiteit”, die bepaald is door observatie en kwalificering 24 uur en 48 uur na de toediening.

40 Oraal: Elk geneesmiddel wordt oraal beproefd door toe- au n r o ft i -8- diening van een dosering van veertig (40) mg/kg lichaamsgewicht aan groepen van vijftien kavia's. De geschikte dosering voor elk dier wordt verpakt in een gelatinecapsule en geplaatst ver achterin dejharynx van het dier. Het slikken 5 wordt bevorderd door toediening van 3 ml water met een injectiespuit. De dieren krijgen geen gelegenheid om te eten of te drinken zes uur voor en na de toediening van elk produkt.

De blootstelling aan ultraviolet "A" straling is met een dosis van vier joules per cm op verschillende tijden na de 10 toediening/ bijv. 10, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 180 en 240 minuten na de toediening. De aflezingen en schattingen worden uitgevoerd 48 uur na de inname. Wanneer een bepaald produkt uitzonderlijk actief is in de proef kan de dosering per os natuurlijk gehalveerd worden of anderszins verminderd.

15 Gradatie: De reacties worden gekwalificeerd als volgt: 0 is geen reactie; - is een zwak erytheem; 1+ is ery-theem? 2+ is erytheem en licht oedeem; 3+ is erytheem en intens oedeem; en 4+ is een opzwellende vaatreactie.

Resultaten 20 De verbindingen van de uitvinding tonen erythemische plaatselijke activiteit afgelezen zowel 24 als 48 uur na de toediening. Ze tonen orale activiteit na 48 uur, die uitstekend is, met hoge maxima, een snelle start en een snelle afname van het fotosensibiliserende effect. De verbinding 4-25 methyl-8-aminomethylpsoraleen is bijzonder goed, daalt af tot geen respons na 180 minuten, met een vroege start van slechts 10 minuten, bereikt een vaak opzwellende reactiehoogte bij slechts 45 minuten en daalt af tot kwalificatie 1+ bij 120 minuten. Het is superieur bij het handhaven van het foto-30 sensibiliserende maximum en in de snelheid van afname van het maximum bij vergelijking met 4,-aminomethyl-4,5l, 8-trimethyl-psoraleen, en in alle opzichten is het superieur aan het con-trolemethoxsaleen (8-methoxypsoraleen) dat bovendien geen snelle afname vertoont, en een 2+ kwalificatie heeft na 240 35 minuten, in tegenstelling hiermede toont het 8-aminomethylpsoraleen (vervaardigd volgens een identieke werkwijze uit 8-methylpsoraleen) in wezen geen orale fotosensibiliserende reactie, hoewel het bij plaatselijke toediening een 1+, 1+ reactie vertoont bij 24 en 48 uur. De verbindingen volgens de 40 uitvinding tonen geen orale toxiciteit, er sterven geen dieren 8005081 -9- bij enige beproefde dosering. In contrast hiermede toont de verbinding 4,-aminomethγl-4,5,,8-trimethylpsoraleen een hoge graad van orale toxiciteit, waarbij een groot aantal van de dieren die 40 mg/kg ervan ontvingen, stierven gedurende de 5 observatieperiode, waarbij de LD50 voor die bepaalde verbinding klaarblijkelijk veel lager was dan dit doseringsniveau.

8805081

Claims (9)

1. 2. Verbinding volgens conclusie 1, m e t h e t kenmerk , dat deze 4-lageralkyl-8-aminomethylpsoraleen is.
2. 3. Verbinding volgens conclusie 1, m e t het kenmerk , dat deze 4-methyl-8-aminomethylpsoraleen is.
3. 4. Werkwijze voor de bereiding van 4-lageralkyl-8-primairaminolageralkylpsoraleen, met het kenmerk, dat een 4-lageralkyl-8-imidolageralkylpsoraleen wordt onder- 10 worpen aan hydrazinolyse onder vorming van het corresponderende 4-lageralkyl-8-primairaminolageralkylpsoraleen.
4. 5. Werkwijze volgens conclusie 4, m e t het kenmerk , dat het produkt is 4-lageralkyl-8-aminomethyl-psoraleen en het uitgangsmateriaal een 4-lageralkyl-8-imidO‘?.. 15 methylpsoraleen is.
5. 6. Werkwijze volgens conclusie 4, m e t het kenmerk , dat het produkt is 4-methyl-8-aminomethyl-psoraleen en het uitgangsmateriaal is 4-methyl-8-ftalimido-methylpsoraleen.
6. 7. Farmaceutische samenstelling, geschikt voor ge bruik bij het tot stand brengen van fotochemische sensitiviteit van de huid van een zoogdier, met het kenmerk, dat deze een verbinding bevat van conclusie 1 en een farmaceutische drager daarvoor.
7. 8. Samenstelling volgens conclusie 7, m e t het kenmerk , dat de verbinding is 4-lageralkyl-8-amino-methylpsoraleen.
8. 9. Samenstelling volgens conclusie 7, met het kenmerk , dat de verbinding is 4-methyl-8-aminomethyl- 30 psoraleen.
9. 10. Werkwijze voor het opwekken van fotochemische gevoeligheid op de huid van een zoogdier, met het kenmerk, dat oraal of plaatselijk aan dat zoogdier een effectieve fotosensibiliserende dosis wordt toegediend van 35 een verbinding van conclusie 1, vooral als 4-lageralkyl-8-aminomethylpsoraleen, in het bijzonder als 4-methyl-8-amino- 8005081 -11- methylpsoraleen. 8005081