NL9800002A - Werkwijze voor het bereiden van een geneesmiddel voor het behandelen van astma en aandoeningen van de bronchiën. - Google Patents

Description

Werkwijze voor het bereiden van een geneesmiddelvoor het behandelen van astma en aandoeningen van debronchiën

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op eenwerkwijze voor het bereiden van een geneesmiddel voor hetbehandelen van astma en aandoeningen van de bronchiën.

Er zijn in hoofdzaak drie mogelijkheden voor hetbehandelen van astma en aandoeningen van de bronchiën:cortison en cortisonsteroïden, sympathomimetica en parasym-patholytica. Zoals bekend hebben corticosteroiden ernstigebijwerkingen, te weten gevoeligheid voor infecties. Sympa¬thomimetica hebben ook ernstige symptomatische bijwerkin¬gen, zoals tachycardie. Parasympatholytica onderscheidenzich in de eerste plaats door een hoog percentage succes-volle genezingen, vooral bij plaatselijke toepassing,waarbij men weinig last heeft van bijwerkingen, maar aan deandere kant zijn deze therapeutische successen wegens hetverschil in reactie bij verschillende ziekten inhomogeen enonzeker. Zie voor deze stand der techniek J.F. Keighley,"Jatrogenic asthma associated with adrenergic aerosols" inAnn. Intern. Med. £5 (1966) 985 en F.E. Speizer c.s."Observations on recent increase in mortality from asthma"in Br. Med. J. 1 (1968) 335.

Ook is bekend dat enige azoniaspironortropaan-derivaten spasmolytische eigenschappen hebben, zie hetDuitse octrooischrift 11 94 422 en Arzneimittelforschung 1/7(1967) 714-719. Die verbindingen zijn tot nog toe alleen inhet urogenitale gebied toegepast.

Er bestond behoefte aan een nieuw en betrouwbaarmiddel tegen astma en aandoeningen van de bronchiën metparasympatholytische werking zonder systemische bijwerkin¬gen, d.w.z. zonder invloed op de bloedsomloop.

Nu werd gevonden dat astma en aandoeningen van debronchiën beter te behandelen zijn met de azoniaspironor-tropanolesters trospiumchloride en dehydrotrospiumchloride,welke verbindingen kunnen worden voorgesteld door deformule 1 van het formuleblad waarin R een alkyleenrest metformule - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 (trospiumchloride) of een alkeny-leenrest met formule

CH=CH

/ \ -CH2 CH2- (dehydrotrospiumchloride) voorstelt en A~ het anion van een eenwaardig tot driewaar¬dig anorganisch zuur voorstelt.

Aldus voorziet de uitvinding in een werkwijze voorhet bereiden van een geneesmiddel voor het behandelen vanastma en aandoeningen van de bronchiën, met het kenmerk,dat men trospiumchloride of dehydrotrospiumchloride in eenvoor toediening geschikte vorm brengt.

De bij de uitvinding toegepaste azoniaspironortro-panolesters kunnen worden bereid door a) tropine volgens formule 2 te demethyleren doorhet met een C,-C3-chlooralkaan dat ten minste één CCl3-groepbevat, in aanwezigheid van een oxidatiemiddel in eenbasische waterige oplossing te behandelen, of het met eenchloormierenzuurester in een inert oplosmiddel in aanwezig¬heid van een zuurwegvanger om te zetten in 8-alkoxycarbo-nyltropine en de verkregen verbinding in waterige oplossingmet een base te hydrolyseren, b) het aldus verkregen nortropine volgens formule3 in een dipolair aprotisch oplosmiddel in aanwezigheid vaneen secundair of tertiair amine één of meer dagen bijkamertemperatuur te laten reageren met 1,4-dichloorbutaanvoor trospiumchloride of 1,4-dichloorbut-2-een voor dehy¬drotrospiumchloride , c) de aldus verkregen verbinding volgens formule4, waarin R de eerder gegeven betekenis heeft, in eenwatervrij, dipolair, aprotisch oplosmiddel in aanwezigheidvan een katalysator te veresteren met een imidazolidevolgens de formule 5.

Stap a)

De demethylering verloopt met hoge opbrengsten,ook op technische schaal. Daarbij zijn er twee procesvari¬anten, namelijk de oxidatieve demethylering en de carba-maat-methode.

De voordelen van de oxidatieve methode berusten opde toepassing van een C1-C3-chlooralkaan met ten minste éénCCl3-groep, dat in de waterfase fijn gedispergeerd wordt.Geschikte chlooralkanen zijn bijvoorbeeld 1,1,1-trichloor-ethaan en 1,1,1-trichloorpropaan, maar bij voorkeur tochchloroform. De hoeveelheid chlooralkaan ligt tussen 1 en 10vol.%, bij voorkeur tussen 1 en 5 vol.% en het beste tussen2 en 4 vol.%.

Het voor de demethylering gebruikte oxidatiemiddelis kaliumhexacyanoferraat-III. De reactietemperatuur kantussen ruime grenzen liggen, bijvoorbeeld tussen 0 en100°C, maar bij voorkeur werkt men bij een temperatuurtussen 20 en 30°C.

Na voltooide reactie wordt het product in tegen¬stroom geëxtraheerd, bij voorkeur met het voor de demethy¬lering gebruikte oplosmiddel. De oxidatieve methode geeftten opzichte van de bekende werkwijzen een aanzienlijketijdsbesparing, wat de toepasbaarheid van die werkwijzeaanzienlijk verhoogt.

Bij voorkeur werkt men echter met de carbamaatme-thode. Hiertoe laat men tropine in een inert oplosmiddelreageren met een 4- tot 6-voudige overmaat aan chloormie-renzuurester, in het algemeen met ethylchloorformiaat. Alsoplosmiddel gebruikt men bij voorkeur gechloreerde koolwa¬terstoffen, in het bijzonder chloroform. Men voert dereactie uit in aanwezigheid van een zuurwegvanger, bijvoorkeur een alkalimetaalcarbonaat of -bicarbonaat. Menwerkt bij verhoogde temperatuur, bij voorkeur tussen 40 en80°C.

Het aldus verkregen 8-alkoxycarbonylnortropinewordt na verregaand afdestilleren van het oplosmiddel meteen base in waterige oplossing gehydrolyseerd. Als base gebruikt men bij voorkeur KOH of NaOH, het beste in eenovermaat van 16 tot 20 x. Op de voor de oxidatieve demethy-lering beschreven wijze wordt het nortropine uit hetwaterige reactiemengsel geëxtraheerd.

Met deze eerste stap laat nortropine zich in bijnakwantitatieve opbrengst bereiden, vooral met de carbamaat-methode.

Stap b)

Het in stap a) verkregen, nog ruwe nortropine kanzonder verdere zuivering in stap b) ingezet worden, terwijlbij de stand der techniek een 48 urige continue extractieof kristallisatie uit diethylether nodig is. Het in hetruwe nortropine als verontreiniging eventueel nog aanwezigtropine wordt onder de reactieomstandigheden van stap b)niet gequaterniseerd.

Voor de quaternisering van het nortropine geschik¬te oplosmiddelen zijn N,N-dimethylformamide, chloroform enchloroform/acetonitril. Met dihalogeniden in aanwezigheidvan secundaire en tertiaire aminen ontstaan in één totmeerdere dagen bij kamertemperatuur de overeenkomstigeazoniaspiro-verbindingen in zuivere vorm en in hoge op¬brengst. Bij voorkeur werkt men in watervrije oplossing enzet men nortropine, amine en dihalogenide in een molverhou-ding van 1:2:4 in. Zoals reeds aangegeven is het neerslaan¬de product van hoge zuiverheid, zodat men van een verderezuivering kan afzien.

Voor deze reactie geschikte secundaire aminen zijnbijvoorbeeld dimethylamine, diethylamine, diisopropylamine,dicyclohexylamine en dergelijke. Geschikte tertiaire aminenzijn trimethylamine, triethylamine, pyridine, chinoline endergelijke. De voorkeur heeft diethylamine.

Stap c)

Zowel de in stap b) verkregen azoniaspiroverbin-ding als het carbonzuurimidazolide zijn in de voor derge¬lijke reacties gebruikelijke watervrije, dipolaire, aproti-sche oplosmiddelen zoals aceton, acetonitril, dimethylfor-mamide, tetrahydrofuran e.d. in het algemeen slecht oplos¬ baar. Probeert men de daarmee gepaardgaande problemen opgebruikelijke wijze door verhoging van de reactietempera-tuur te overwinnen dan worden de verkregen eindproductenmet veel bijproducten verontreinigd. In het bijzonderreageren carbonzuurimidazoliden met een niet beschermdehydroxyl-groep bij hogere temperatuur met zichzelf.

Gevonden werd dat men de reactie van een verbin¬ding volgens de algemene formule 4 met een carbonzuurimida-zolide volgens de algemene formule 5 in de bovengenoemdewatervrije, dipolaire, aprotische oplosmiddelen bij aanwe¬zigheid van een secundair of tertiair amine als katalysatorkan uitvoeren, waarbij men de reagerende stoffen alssuspensie in reactie brengt. Bij deze werkwijze hoeft devrije hydroxylgroep in het carbonzuurimidazolide nietbeschermd te worden en het reactieproduct slaat uit debovengenoemde oplosmiddelen neer en kan dus op eenvoudigewijze geïsoleerd worden. Het reactieproduct wordt niet,zoals men zou verwachten, door één der in vaste vorm inreactie gebracht uitgangsstoffen verontreinigd. Bovendienverloopt de reactie onder zo milde omstandigheden dat geenenkele aan de aanwezigheid van de quaternaire ammonium-groep toe te schrijven fragmentering of eliminering op¬treedt. Er kunnen dan ook geen overeenkomstige bijproductenontstaan.

Het amine is bij voorkeur 4-N,N-dimethylaminopyri-dine dat wordt ingezet in hoeveelheden van 1 tot 30 mol.%,bij voorkeur van 5 tot 10 mol.% betrokken op benzilzuurimi-dazolide.

Als oplosmiddel gebruikt men de bovengenoemdewatervrije, dipolaire, aprotische oplosmiddelen. Men voertde reactie bij voorkeur bij verhoogde temperatuur uit, hetbeste bij 60° tot 80°C.

De bereiding van de bij de reactie toegepastecarbonzuurimidazoliden gebeurt op een op zich bekende wijzedoor reactie van N,N-carbonyldiimidazool met het overeen¬komstige carbonzuur in droog dichloormethaan.

Daar bij de quaternisering van stap b) met onver¬zadigde dihalogeniden, bijvoorbeeld met cis-1,4-dichloorbu-teen, een veel grotere reactiesnelheid bereikt wordt,bijvoorbeeld is men nu in 1 uur klaar in plaats van in 18dagen, kan het voordelig zijn voor de bereiding van verbin¬dingen volgens de algemene formule 1 waarin R een alkyleen-groep is, de overeenkomstige onverzadigde verbinding tekiezen, en dan met daarop aansluitend de katalytischehydrogenering, hetzij na stap b), hetzij na stap c).

De hydrogenering van de onverzadigde verbindingwordt uitgevoerd in een polair oplosmiddel, zoals water,een alcohol met 1 tot 4 koolstof atomen of een mengseldaarvan (bij voorkeur in methanol) en in aanwezigheid vaneen edelmetaal zoals platinadioxide of palladium op actievekool als katalysator.

Bij toepassing van een onverzadigd halogenidewordt bij de quaternisering een wezenlijk kleinere overmaataan dihalogenide gebruikt. De eerder aangegeven molverhou-ding van nortropine tot amine en dihalogenide van 1:2:4 kandan teruggebracht worden tot 1:2:2.

De broncholytische werking van de bedoelde stoffenvolgens de uitvinding blijkt uit de volgende proeven metcavia's die met cholinerg werkende aërosolen belast werden.

Experimentele gegevens

De cavia's waren van de stap "Pirbright white" enwerden steeds gekocht bij de Lippische VersuchstierzuchcHagemann GmbH & Co., D 4923 External 1. Gebruikt werdenmannetjes van 500-700 gram die men ten minste 8 dagen lietwennen voordat ze in de proef gezet werden. De dierenwerden willekeurig in groepen van 10 ingedeeld. Voor zovermogelijk begonnen de eigenlijke proef en de blanco opdezelfde dag.

De cavia's werden gehouden in kooitjes van macro-lon met afdekking van draadgaas, en met het strooisel"ssniff" van de firma Ssniff-Versuchstierdiaten GmbH, D4770 Soest. Als voer diende Altromin-MS van de AltroggeSpezialfutterwerk te Lage/Lippe, ssniff-MS-dieet en hooi.

Kraanwater werd ad libitum verstrekt. De dieren werdengehouden in een atmosfeer van 22 + 2°C en 50-60% relatievevochtigheid, onder kunstlicht dat 12 uur aan en 12 uur uitwas.

Voor een aerosolbelasting werden de cavia's in eenspeciaal beademingskamertje van plexiglas met dekselgebracht, dat met rubber pakking en spanklemmen luchtdichtaf te sluiten was. De binnenmaten waren 285 x 190 x 180 mm(inhoud 9,75 liter). Door een uitsparing in het deksel stakeen speciale sproeier (van de firma Rhema te Hoffheim,bestelnummer 504104) waarmee een vloeistof gelijkmatig doorde kamer verneveld kon worden. Voor de dosering van deoplossing van de belastende stof werd een infusiepomp(firma Braun te Melsungen) gebruikt die met 180 kPa werkteen op 0,5 ml/min afgesteld was. Voor het vernevelen was ereen aansluiting op perslucht (vrij van koolwaterstoffen)uit een bombe. Dit soort proeven gebeurde veiligheidshalveonder afzuiging.

De belastende stof was acetyl-j3-methylcholinechlo-ride (van de firma Sigma) dat in logaritmisch afgepasteconcentraties toegepast werd (0,316, 0,562, 1,0, 1,78, 3,16en 5,62 mg/ml) . Afhankelijk van deze concentratie en vaneen eventuele voorbehandeling leidt deze belasting tot eenmeer of minder sterke kortademigheid, hoestaanvallen en -tenslotte - tot verstikking en bewusteloosheid, in aanslui¬ting op meer of minder sterke tonisch-klonische krampen.Met een stopwatch werd de tijd tussen het begin van debelasting en het optreden van de verstikking geregistreerd,-de dieren werden dan meteen uit het beademingskamertjeverwijderd en als regel herstelden ze zich dan in kortetijd (kwam weer bij, ademhaling weer normaal) . Als binnen180 seconden geen kortademigheid optrad werd de behandelingafgebroken.

Voorafgaande aan de eigenlijke proeven werdeneerst die dieren uitgezocht die tweemaal niet reageerden opeen behandeling met 0,1% acetyl-jS-methyicholinechloride-oplossing; deze dieren werden van de proeven uitgesloten.

De dieren kregen 15 minuten voor het begin van denevelbehandeling intraperitoneaal 3 x 107 mol/kg trospium-chloride (MP 194), dehydrotrospiumchloride (WG 17) , atropi¬ne.HCl (van de firma Serva) of isoproterenol (van de firmaFluka) of 1 ml/kg fysiologische zoutoplossing.

Berekening

Van elke proefstof werd bij elke concentratie hetpercentage dieren genoteerd dat bij de behandeling kortade¬mig werd. (Een dispnoe opliep). Hieruit liet zich berekenenwelke dosis aan acetyl-/3-methylcholinechloride er nodig wasom dit bij 50% der dieren te realiseren (EC50) . Dat gebeurdemet een probitregressielijn. Daartoe werd eerst de meestwaarschijnlijke rechte lijn door de van gewichtscoëffi-ciënten voorziene punten van een dosis-effect-grafiekgezocht (met behulp van de chi2-test; ten minste 10 uit¬gangspunten) . Voor de evaluering stond een commercieelrekenprogramma (van de firma Olivetti) ter beschikking.

Tabel 1

Werking van acetyl-/3-methylcholinechloride (AMCC) zonder antagonist (NaCl-blanco)

Proef op de lineariteit κ2 = 1,2629 (3 vrijheidsgraden)Lineariteit mag aangenomen worden (a s 0,05).

Midden van de berekende lijn: EC50 = 0,539 mg/ml.

Voor 95% betrouwbaar traject: 0,339-0,855.

Tabel 2

Werking van AMCC in aanwezigheid van3 x 10"7 mol/kg (trospiumchloride)

* Volgens Bliss gecorrigeerd

Proef op de lineariteit κ2 = 2,0313 (3 vrijheidsgraden)Lineariteit mag aangenomen worden {a z 0,05).

Midden van de berekende lijn: EC50 = 0,2 8 6 mg/ml.

Voor 95% betrouwbaar traject: 0,147-0,557.

Tabel 3

Werking van AMCC in aanwezigheid van3 x 10'7 mol/kg dehydrotrospiumchloride

Proef op de lineariteit κ2 = 1,3234 (2 vrijheidsgraden).

Lineariteit mag aangenomen worden (a > 0,05) .

Midden van de berekende lijn: EC50 = 0,173.

Voor 95% betrouwbaar traject: 0,31-0,972.

Tabel 4

Werking van AMCC in aanwezigheid van3 x 10~7 mol/kg atropine

Proef op de lineariteit κ2 = 1,6245 (3 vrijheidsgraden).Lineariteit mag aangenomen worden (or a 0,05).

Midden van de berekende lijn: ECS0 = 0,138.

Voor 95% betrouwbaar traject: 0,22-0,888.

Tabel 5

Werking van AMCC in aanwezigheid van3 x 10'7 mol/kg isoproterenol

Proef op de lineariteit κ2 = 0,1240 (2 vrijheidsgraden).Lineariteit mag aangenomen worden [a > 0,05).

Midden van de berekende lijn: ECS0 = 0,53 9.

Voor 95% betrouwbaar traject: 0,50-0,426.

De proefstoffen trospiumchloride en dehydrotros-piumchloride zijn 15 minuten na intraperitoneale toedieningwat broncholytische werkzaamheid betreft volledig verge- lijkbaar met, zo niet superieur aan het klassieke parasym-patholyticum atropine en het klassieke /S-sympathomimeticumisoproterenol. Dit is ook in het histogram van figuur 1aangegeven. Uit de berekende EC50-waarden van acetyl-β-methylcholinechloride blijkt een sterkere werkzaamheid bijde proefstoffen (in het bijzonder bij trospiumchloride) danbij de vergelijkingsstoffen.

Om de receptorspecificiteit van de verbindingenvolgens de uitvinding te beproeven ging men de specifici¬teit van het antagonisme van de cholinerge werking na. Eenmodel hiervoor was het meten van de anticholinerge werkingop uit cavia's geïsoleerde luchtpijpspiralen. De proefstofwas hier 3o!-benzyloyloxynortropaan-8-spiro-1'-pyrrolidini-umchloride (trospiumchloride, MP 194) ; als vergelijkings¬stof werd ipratropiumbromide ingezet.

Experimenteel

Dezelfde cavia's als in de hierboven beschrevenproeven werden gebruikt, in dezelfde behuizing en methetzelfde drinkwater en voer.

Een cavia werd door een nekslag verdoofd en danwerd in de hele luchtpijp, vanaf het strottehoofd tot aande vertakking grofweg losgesneden, eruit genomen en overge¬bracht in met lucht en koolzuur doorspoelde Tyrode-oplos-sing van 37°C. Nadat omringend bindweefsel zo volledigmogelijk weggeprepareerd was werd het preparaat met eenfijne schaar over een hoek van ca 45° spiraalsgewijsopengeknipt en in twee even grote stukken verdeeld. Nadatbeide preparaten gewogen waren werden ze aan beide uitein¬den van een zijden draad voorzien. De ene diende voor hetfixeren van het preparaat aan een oogje aan de bodem var.het bad en de andere werd via een haakje met de transducerboven het bad verbonden. Vervolgens werden de preparaten,in overeenstemming met de ijking, met een kracht van ca 80mN voorgespannen waarna men ze 50-100 minuten tot evenwichtliet komen. Tijdens dit equilibreren werd de voedingsoplos-sing van het bad met tussenpozen van 5 minuten ververst.Zodra de ruststandtonus van dit preparaat gestabiliseerd was volgde een cumulatieve toevoeging van de agonist,waarbij de één stap hogere concentratie pas dan toegevoegdwerd als er geen verder gaande contractie meer waar tenemen was (plateau-waarde). Als de maximale contractie vanhet preparaat bereikt was werd de cumulatieve toevoegingvan de agonist beëindigd en werd meerdere malen gespoeld.Na nog eens equilibreren werd het cumulatieve toevoegen vande agonist herhaald, maar nu in aanwezigheid van de proef -of vergelijkingsantagonist.

De oerfusie vond plaats in een L-vormig orgaanbadmet in het lange been een dubbele glasspiraal waardoor devoedingsoplossing naar het eigenlijke bad (het korte been,inhoud 28 ml) loopt. Dit eigenlijke bad is in twee kamersonderverdeeld die echter door dwarsverbindingen met elkaarverbonden zijn. Zo kan de verzorging van het orgaan metcarbogeen (95% 02, 5% C02) indirect vanuit de kleinere kamergebeuren, waardoor het orgaan niet direct in de carbogeen-aanvoer hangt, wat een nauwkeuriger registreren van deorgaanreacties mogelijk maakt. Deze dubbele kamer en deaanvoerspiraal werden door een afzonderlijke vloeistofcir¬culatie van buitenaf op 37°C gehouden, met behulp van een"Colora” ultrathermostaat type K (van de firma ColoraMesstechnik GmbH te Dusseldorp). Om indien nodig steedsgebruiksgerede voedingsoplossing ter beschikking te hebbenhad men boven het orgaanbad een dubbelwandig voorraadvatwaarin eveneens voedingsoplossing op temperatuur gehoudenen met carbogeen doorspoeld werd. Via een glazen kraan eneen polypropeen slang stond het in verbinding met de glazenspiraal in het orgaanbad.

Voor het meten en registreren had men een transdu¬cer (Statham-Universal-Zelle UC-2 van de firma Hugo Sachs,Elektronik KG, 7801 Hugstten). Met een aangehangen gewichtwordt op de transducer een kracht van 4 0 mN uitgeoefend,die als elektrisch signaal via een verbindingskabel naareen brugversterker loopt. De versterking wordt traploosgeregeld, zodanig dat deze vooraf aanwezige kracht enconstante uitslag op de schaal of op het millimeterpapier van de schrijver geeft (afhankelijk van de versterking).Nadat het orgaan bevestigd is wordt het preparaat tot dedubbele sterkte - dus tot 80 mN - voorgespannen. De met deversterker verbonden schrijver (van de firma Heilige teFreiburg in Breisgau) registreert alle signalen op thermo-gevoelig papier met millimeterverdeling. Daarbij wordt deversterking van de schrijver zodanig geregeld dat detrekkracht van het gewicht (40 mN) op de trandsducer eenuitslag van 4 cm geeft.

De Tyrode-oplossing (een bekend voedingsmedium,met 13 9,2 mM NaCl, 2,7 mM KC1, 1,8 mM CaCl2, 0,24 5 mM MgCl2,11,9 mM NaHCOj, 0,4 mM NaH2P04 en 5,5 mM glucose) werdaangemaakt uit preparaten van de firma Merck en uit dubbelgedestilleerd water. Om een calciumfosfaat-neerslag tevoorkomen werd de CaCl2-stamoplossing eerst tot ca 18 mMverdund en toegevoegd aan de overige bestanddelen in eenreeds verregaande verdunning.

Als agonist werd weer acetyl-β-methylcholinechlo-ride (in Tyrode-oplossing) gebruikt, in concentraties vanΙΟ'7, ΙΟ'6, ΙΟ'5, 10'4, 10‘3, 10'2 en 3,16 x 10'2 M. Het werdsteeds aan het bad van 28 ml toegevoegd in een volume van50 μΐ. Als antagonisten werd trospiumchloride en ipratropi-umbromide (in tyrode-oplossing) gebruikt, in concentratiesvan 1 x 10'9, 3,16 x 10‘9, 1 x 10'8 en 1 x 10'7 M. Ook datwerd steeds in een volume van 50 μΐ aan het bad van 28 mltoegevoegd.

Evaluerinq

Het cumulatieve toevoegen van de agonist leidt bijgeïsoleerde luchtpijpspiralen tot een van de dosis afhanke¬lijke versterking van de contractie, die op de recorderevenredig geregistreerd wordt (de ij king) . Deze analogecijfers gebruikt men met de methode van van Rossum voor deevaluering van de in millimeters verkregen proefuitkomsten(J.M. Van Rossum, "Cumulative dose-response curves. II.Technique for the making of dose-response curves in isola¬ted organs and the evaluation of drug parameters" in Arch,int. Pharmacodyn. 143 (1963) 299-330). De uitslag met de hoogste dosis agonist werd op 100% gesteld; men kreeg dusprocenten. Rekening houdende met een niet-lineaire regres¬sie berekende men uit de cijfers van ieder afzonderlijkpreparaat de verhouding tussen de agonistconcentratiesnodig om de helft van het maximale effect te verkrijgen bijaanwezigheid en afwezigheid van proefstof of vergelijkings-stof. Geeft men de molaire concentratie van de antagonistaan met B en noemt men -log [B] = pAx, dan kan men met deformule van Ariens en Schild (H.O. Schild "pA, a new scalefor measurement of drug antagonism" in Brit. J. Pharmacol.2 (1947) 189; E.J. Ariens en J.M. van Rossum: "pDx, pAx enpDx values in the analysis of pharmacodynamics" in Arch,int. Pharmacodyn. 110 (1957) 275-300) met de formule pA2 = pA* + log(x-l) de antagonist-concentratie (pA2) vindenwaarbij x = 2, d.i. de concentratie aan antagonist waarbijde agonist-concentratie verdubbeld moet worden om hetzelfdeeffect te bereiken. Het soort antagonisme (competitief ofniet competitief) wordt door vergelijken van het maximaleeffect bij afwezigheid en aanwezigheid van proefstof envergelijkingsantagonist statisch gecontroleerd (paarsgewijst-test). Daarop aansluitend werd het verschil tussen deeffecten met proefstof en vergelijkingsstof op significatiegetest (t-test aan twee onafhankelijke steekproeven).

Uitkomsten MP 194 en ipratropiumbromide vertonen aan geïso¬leerde luchtpijpspiralen van cavia's en vergelijkbaar, vande dosis afhankelijk antagonisme tegen het acetyl-/3-methyl-cholinechloride (zie figuren 2 en 3 en tabel I).

Tabel I

De met MP 194 gevonden waarde van pA2 ± s van 9,2 6± 0,29 verschilt niet significant van die met ipratropium- bromide van 9,31 ± 0,39. Met beide stoffen bleek het antagonisme competitief te zijn.

Deze in vitro proeven bevestigen de in vivoproeven, maar door de betere kwantificeerbaarheid kan mennu beter vaststellen dat MP 194 wat werkingssterkte betreftaan ipratropiumbromide gelijkwaardig is, en ook kon nu metzekerheid de competitieve aard van het antagonisme vast-gesteld worden.

Bereiding 1 3a-(benzilovloxv)nortropaan-8-spiro-l'-pyrrolidi-niumchloride

Stap A: Demethvlering van tropine tot notropine

In een ketel van 300 liter met roerder en opgezet¬te terugvloeikoeler loste men 1,9 kg tropine (97%, komtovereen met 1,843 kg zuiver, dus 13 mol) op in 240 literchloroform en voegde men al roerend 5,7 kg NaHC03-poeder en5,3 liter ethylchloorformiaat (6,0 kg, >98%, dus 55,7 mol)toe. Men verhitte tot koken en roerde nog 2 uur onderterugvloeikoeling verder. De voortgang van de reactie werddoor dunlaagchromatografie gevolgd (over kiezelgel 60 metdimethylformamide/diethylamine/ethanol/ethylacetaat5:10:30:60). Men filtreerde het reactiemengsel nog warm endestilleerde het chloroform af. Aan het residu voegde meneen oplossing van 18 kg (85%) KOH in 90 liter water toe.Men verhitte tot koken en daarna nog 9 uur onder terug¬vloeikoeling. De afgekoelde oplossing werd in een Karr-kolom met chloroform uitgetrokken. Extractie-omstandighe-den: stationair was hier de lichte fase (KOH-oplossing) diemet ca 14 1/h doorgeleid werd. Dispers was hier de zwarefase (het chloroform) dat met 35-40 1/h doorgeleid werd.Schudfrequentie 200 keer per minuut. Temperatuur 26-28°C.

Op deze wijze werd het gevormde nortropine nage¬noeg kwantitatief uit de KOH-oplossing geëxtraheerd. Naverwijdering van het oplosmiddel werd het ruwe productzonder verdere zuivering in stap B ingezet.

Men verkreeg 1,876 kg nortropine met een gehaltevan 87% (volgens HPLC: een μ-Bondapeck C13-kolom, loopvloei- stof: methanol/water 1:9 met PIC-B7). Dit komt overeen met1,632 kg zuiver nortropine, dus met een opbrengst van 98%.Stap B: 3Qf-hvdroxvnortropaan-8-spiro-l' -pyrrolidiniumchlo- ride

De samenstelling van het reactiemengsel moet opzuiver notropine betrokken worden; de molverhouding nortro¬pine : diethylamine : 1,4-dichloorbutaan moet precies 1:2:4zi jn.

Men loste het uit stap A verkregen ruwe notropine(1,186 kg, wat met 1,632 kg zuiver overeenkomt, 12,85 mol)op in 52 liter N,N-dimethylformamide en voegde 2,665 liter(1,876 kg, 25,7 mol) diethylamine en 5,736 liter (6,528 kg,51,4 mol) 1,4-dichloorbutaan toe. Men liet het reactiemeng-sel 18 dagen bij kamertemperatuur staan. De uitgescheidenkristallen werden afgezogen, met een beetje droog acetoni-tril uitgewassen en onder vacuüm bij 50°C gedroogd. Menverkreeg 2,25 kg (opbrengst 80% betrokken op het in deeerste stap ingezette tropine) met smp. 250°C.

Stap C: Trospiumchloride, d.i. 3a-(benzvlovloxv)notropaan-8-spiro-1'-pyrrolidiniumchloride a) Benzilzuurimidazolide

Onder uitsluiting van luchtvochtigheid loste men1,94 kg (12 mol) N, N-carbonyldimidazool op in 19,2 literdroog dichloormethaan. Onder roeren voegde men bij 15-20°Cin 6 minuten 2,736 kg (12 mol) droog benzilzuur toe. Menroerde 1 uur bij kamertemperatuur. Daarbij ging het benzil¬zuur eerst in oplossing maar kort daarop begon het benzil¬zuurimidazolide zich in vaste vorm uit te scheiden. Menzoog af en waste men 0,8 liter droog dichloormethaan na.Aldus verkreeg men 2,4 kg benzilzuurimidazolide.

b) Bereiding van de titelverbinding.

In een roerketel van 300 liter suspendeerde men1,3 kg van de in stap B verkregen verbinding in 230 literabsoluut acetonitril en verwarmde men tot 78°C. Toen voegdemen een oplossing van 74,0 g 4-(dimethylamino)pyridine in 2liter absoluut acetonitril toe. Daaraan voegde men bij 78°Cin drie porties, met tussenpozen van 30 minuten, een suspensie van 2,086 kg benzilzuurimidazolide in 9,0 literabsoluut acetonitril toe. Daarna roerde men bij 78°C verdertot 4 uur na de eerste benzilzuurimidazolidetoevoeging. Menkoelde tot 20°C af en roerde nog een nacht verder door. Deontstane suspensie werd afgezogen en de filterkoek werd metwat acetonitril uitgewassen. Het residu en het door indam¬pen van de moederloog gewonnen aanvullende product (samen2,14 kg) werden uit isopropanol herkristalliseerd. Menverkreeg 1,78 kg (70% opbrengst) zuiver product met smp.258-263°C (ontl.) FD-MS : m/e = 392 (molecuulkation) IR (in KBr) : y = 3150, 1735, 1498, 1452, 747 cm'1.

Bereiding 2 3a-(benzilovloxv)nortrooaan-8-spiro-l'-(3'-pyrro-linium)chloride

Stap B: 3a-hydroxynortropaan-8-spiro-l'-(3'- pyrrolinium)chloride.

Aan een oplossing van 635 mg (5 mmol) nortropinein 9,5 ml dimethylformamide voegde men 1,05 ml (10 mmol)diethylamine en 1,05 ml (10 mmol) cis-1,4-dichloorbuteen-2toe. Na 1 uur werd het ruwe kristallijne product afgezogen.Om nog meer product te winnen voegde men aan de moederloogtot beginnende troebeling ethylacetaat toe. De kristallenwerden afgezogen en met een beetje aceton uitgewassen.Opbrengst 984 mg (91%).

Smpt.: 204°C.

FD-MS: m/e = 180 (molecuulkation) IR (KBr) : V = 3250, 1621 cm': 1H-NMR (90 MHz, D20, δ-waarden betrokken op TSP = O) :δ = 1,7-2,7 (8H; H-2, H-4, H-6, H-7), 3,92 (2H; H-l, H-5), 4,05 (1H, H-3), 4,14 en 4,31 (elk 2H; H-2' en H-5'), 5,90 (2H, H-3', H-4').

Stap C: 3α-(benziloyloxy)nortropaan-8-spiro-1'-(3'-pyrroli-nium)chloride.

In een mengsel van 353 ml absolute aceton en 14 mg(0,12 mmol) dimethylaminopyridine suspendeerde men 530 mg (2,4 mmol) 3a-hydroxynortropaan-8-spiro-1'- (3'-pyrrolini-um)chloride en 678 mg (2,4 mgmol) benzilzuurimidazolide.Dat werd in een autoclaaf 23 uur bij 70°C geroerd. Bijafkoelen tot kamertemperatuur kristalliseerde het productuit. Het werd afgezogen en met een beetje aceton uitgewas¬sen. Opbrengst 650 mg (62%).

Smp. : 267°C.

FD-MS: m/e = 390 (molecuulkation).

IR (KBr) : υ = 1722, 1595, 1490, 1445, 741 cm1.

^-NMR (90 MHz, D20, δ-waarden betrokken op TSP = O) : 1,3-2,8 (8H, H-2, H-4, H-6, H-7), 3,85 (2H, H-l, H-5), 4,09en 4,37 (elk 2H, H-2' en H-5'), 5,24 (1H, H-3), 5,95 (2H,H-3', H-4'), 7,44 (10H, aromat. protonen van het benzil- zuur).

Stap D: Omzetting van 3a-(benziloyloxy)notropaan-8-spiro- 1'-(3'-pyrrolinium)chloride in 3a-(benziloyloxy)nortropaan-8-spiro-1'-pyrrolidiniumchloride.

In standaard apparatuur werd 500 mg 3a-(benziloyl¬oxy) nortropaan-8-spiro-1'-(3'-pyrrolinium)chloride in 15 mlmethanol opgelost en na toevoegen van een spatelpuntplatinadioxyde bij normale druk en 25°C gehydrogeneerdtotdat er geen waterstof meer opgenomen werd. Na affiltre¬ren van het platina werd onder vacuüm drooggedampt. Blij¬kens ^-NMR-spectroscopie was de omzetting kwantitatief.Het herkristalliseren gebeurde zoals in stap C van Berei¬ding 1.

Voorbeeld I

Te inhaleren oplossingTrospiumchloride 0,100 g

Citroenzuur-monohydraat 0,470 g

Trinatriumcitraat-dihydraat 0,530 g

Natriumchloride 0,645 g

Water voor injectie 100,0 ml

Bereiding:

De stoffen worden na elkaar in water opgelost ende oplossing wordt door filtreren gesteriliseerd en in tegen licht beschermde ampullen afgevuld. De pH van deoplossing is ca 4,2.

Voorbeeld II

Aerosol

Trospiumchloride 0,030 g CFC13/CF2C12 tot 15,0 ml

Bereiding:

Het tot fijner dan 5 μπι vermalen trospiumchloridewordt homogeen in het gekoelde, vloeibaar gemaakte drijfgasgesuspendeerd en bij ca 45-50°C in de gebruikelijke spuit¬bussen afgevuld. Het ventiel wordt zodanig gekozen dat perstoot 0,1 mg trospiumchloride afgegeven wordt.

Claims (1)

1. -CONCLUSIE- Werkwijze voor het bereiden van een geneesmiddelvoor het behandelen van astma en aandoeningen van debronchiën, met het kenmerk, dat men trospiumchloride ofdehydrotrospiumchloride in een voor toediening geschiktevorm brengt.