NO119478B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved fremstilling av nye,

terapeutisk aktive sulfathiazoler.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved fremstilling av nye»terapeutisk aktive sulfathiazolforbindelsei med anti-coccidal aktivitet, dvs. nye 3-alkyrayloxy- og 3-alkenyloxy-4-sulf-anilamido=l,2,S^thiazolfoibindelser.

I henhold til oppfinnelsen har det vist seg at sulfathiazol-forbindelser av formelen I, og alkali- og jordalkalimetall salter derav, oppviser betraktelig aktivitet mot fjærkresykdommen coccidiosis z hvor R er lavere alkenyl, som allyl, methallyl eller crotyl, eller lavere alkynyl, som 2»butynyl, 2=propynyl, 3-butynyl, 3™pentynyl,

er hydrogen, et alkalimetall, som natrium eller kalium, eller et jordalkalimetall, som calcium eller magnesium, er hydrogen eller lavere alkanoyl, som acetyl og propionoyl.

Coccidiosis er en alvorlig parasittisk lidelse. I fjærkre bevirkes den av arter av parasitter av genus Eimeria, og særlig av E. tenella, E. necatrix, E. brunetti, E. maxirna, E. acervulina, såvel som andre. Denne lidelse gir seg til kjenne i fugler ved dårlig vektøkning, nedsatt mateffektivitet og høy dødelighet.

3-laverealkenyloxy-4-sulfanilamido=1,2,5-thiadiazolene og 3™ laverealkynyloxy=<£»-sulfanilaraido-l,2,5=thiadiazolene av formel I er meget effektive til å forhindre utvikling av coccidiosis, oe, spesielt fjærkrecoccidiosis, og ved behandling av eksisterende infeksjoner når de administreres til de infiserte dyr i små meneder, De er særlig virksomme mot fjærkrecoccidiosis som skyldes E. brunetti, skjønt deres nytte ikke er begrenset til denne form av lidelsen. Oral administrasjon til fjærkre via forstoffene eller drikkevannet til fuglene er den vanlige og foretrukne administrasjon småte.

Gode profylaktiske resultater er erholdt når en av fremgangsmåteforbindelsene administreres til fjærkre i en mengde fra ca. 0,0005% til ca. 0,05 vekt% av det daglige faste for som inntaes.

Med de foretrukne forbindelser oppnåes god bekjempelse av lidelsen ved konsentrasjoner i forstoff fra ca. 0,00075% til ca. 0,025 vekt%. Høyere doser opp til ca. 0,05 =0,1 vekt» av det inntatte for anvendes med fordel ved en korttidsterapeutisk behandling av et fast-lagt coccidiosis-utbrudd. Det optimale doseringsnivå vil selvsagt variere noe avhengig av den spesielle forbindelse som anvendes, og typen og styrken av coccidial infeksjon som det dreier seg om.

3-laverealkenyloxy- og 3=laverealkynyloxy-4-sulfanilamido-1,2,5-thiadiazolene av formel I kan også administreres til fjærkre

via drikkevannet. Når denne rute anvendes for å forhindre coccidiosis, er behandlingsnivåene i vannet i alminnelighet ca. halv-parten av den som ville vært anvendt i et fast forstoff, da fuglene drikker ca. to ganger så meget som de spiser. Denne behandlings-måte anvendes med fordel ved den terapeutiske anvendelse av forbindelsene, da fjærkre infisert med coccidiosis vanligvis inntar mindre fast føde enn vanlige sunne dyr. Forbindelsene kan tilsettes direkte til drikkevannet, eller alternativt kan vannoppløselige pulvere fremstilles i hvilke coccidiostatet er intimt blandet med en passende bærer, som dextrose eller sucrose, og disse pulvere tilsettes til drikkevannet til fjærkreet efter behov. Slike vannopp-løselige pulvere kan inneholde en hvilken som helst ønsket konsen-trasjon av coccidiostat, og preparater inneholdende fra ca. 0,1 - 20 vekt% aktiv forbindelse er egnet. Når coccidiostatene beskrevet heri skal anvendes i drikkevann, er det ofte fordelaktig å anvende et vannoppløselig salt. Til dette formål foretrekkes alkalimetall-salter, som natrium- eller kaliumsalter, eller jordalkalimetall-salter, som calcium- og magnesiumsaltene. Flytende formuleringer beregnet på tilsetning til drikkevannet kan inneholde mindre mengder av overflateaktive midler, oppløseliggjørende midler eller sus-pens jonsmidler , som dimethylpolysiloxan, polyoxyethylensorbitan-monooleatpropylenglycol.

Spesielle eksempler på 3-substStuert-4-sulfanilamido-1, 1,5-thiadiazoler fremstilt ifølge oppfinnelsen ex 3~allyloxy-4-sulfanil-amido-1,2,5-thiadiazol, 3-allyloxy-4-suIfanilamido-l,2,5-thiadiazol-kaliumsalt, 3-allyloxy-4-(N^-acetylsulfanilamido)-l,2,5-thiadiazol, 3-crotyloxy-4-sulfanilamido-1,2,5-thiadiazol, 3-methallyl-oxy-4-(N^-benzoylsulfanilamido)-1,2,5-thiadiazol, 3-(2-propynyloxy)-4-sulfanilamido-1,2,5=thiadiazol, 3-(2-propynyloxy)=4-(N^-acetyl-sulfanilamido)-1,2,5-thiadiazol, 3-(2-butynyloxy)-4-sulfanilamido-1,2,5-thiadiazol, 3=(2-butynyloxy)-4-sulfanilamido-1,2,5-thiadiazol-kaliumsalt og 3-(2-butynyloxy)-4-(N^-acetylsulfanilamido)-1,2,5-thiadiazol. Skjønt systemnomenklaturen som er anvendt her for å beskrive de aktive anticoccidiale forbindelser fremstilt ifølge oppfinnelsen og syntesen av disse, antaes å være det enkleste og mest direkte system, bør det merkes at annen nomenklatur kan anvendes for å definere de samme forbindelser. således kan f.eks. 3-laverealkenyloxy-4-sulfanilamido-1,2,5-thiadiazolene og 3-(2-butynyloxy)-4-sulfanilamido-1,2,5-thiadiazolen også betegnes som N1-(4-laverealkenyloxy=l , 2, 5-t hxadiazol ~3-yI) -sulf anilamider og N1-(4-laverealkynyloxy-l ,2,5-thiadiazol-3-^yl) -sulf an il amider.

Fremgangsmåteforbindelsene oppviser en uventet høy grad av anticoccidial aktivitet som i noen tilfelle er fire ganger aktivi-teten av 3-sulfanilamido-1,2,5-thiadia*olet selv. Av 3-laverealkenyloxy-rekken av forbindelser er 3-allyloxy-4~sulfanilamido-1, 2,5-thiadiazol og dens salter særlig foretrukket. Av 3-lavere-alkynyloxy-rekken av forbindelser er 3-(2=butynyloxy)-4-sulfanil-amido-l,2,5-thiadiazol og dets salter også de spesielt foretrukne.

3-alkenyloxy=(eller 3-alkynyloxy)-4-sulfanilamido-1,2,5-thia-diazolene fremstilles ved omsetninq av 3=klor=4-alkenyloxy-(eller

-alkynyloxy)=l,2,5-thiadiazolmed sulfanilamid eller et N 4-acylsulf-anilamids

R i ovenstående formler er laverealkenyl, f.eks. allyl, methallyl eller crotyl, eller laverealkynyl, som 2-butynyl, 3-butynyl, 2-propynyl, R_ er hydrogen eller laverealkanoyl, f.eks. acetyl, propionyl eller butyryl.

Reaksjonen utføres i nærvær av en base som bør være en til-strekkelig sterk base til å trekke et proton fra sulfanilamidreak-tanten under dannelse av sulfanilantidanionen. Det foretrekkes å anvende et alkali- eller jordalkalimetallcarbonat som basen (d.v.s. syrebindende middel), f.eks. natrium-, kalium- eller calciumcar-bonat, men andre, som alkalimetallhydroxyder, kan anvendes om ønskes.

1 alminnelighet anvendes et molart overskudd av sulfanilamid ellerN^-acylsulfanilamid, og gode resultater fåes med fra 1,5 - 5 mol sulf anilamidf orbindelse pr. mol 3-klot ^-alkenyloxy-l^jS-thiadia zol. Det syrebindende middel anvendes likeledes i molart overskudd (i forhold til thiadiazolreaktanten), og det foretrekkes å ha minst en molar ekvivalent av base pi mol. sulfanilamid.

For optimale resultater utføres kondensasjonen ved forhøyede temperaturer på fra ca. 80 - 200°Cj, og fortrinnsvis 110 - 175°C. Reaksjonstider på fra 1/2 til 8 timer er i alminnelighet tilstrekke-lig til å gi den ønskede 3~alkenyloxy- eller 3-alkynyloxy-4-sulfan-ilamido-1,2,5-thiadiazol , idet lengre tider kreves ved de lavere reaksjonstemperaturer. Et spesielt oppløsningsmiddel kan anvendes, men dette er ikke essensielt da thiadiazolreaktantene er flytende ved den foretrukne reaksjonstemperatur og gir reaksjonsmassen flui-ditet. Høytkokende oppløsningsmidler, som butylbenzen, diethyl-benzen og decalin, er imidlertid ofte nyttige for å muliggjøre til-strekkelig blanding av reaktantene.

3-laverealkenyloxy= eller 3-alkynyloxy~4-sulfanilamido-1,2,5-thiadiazolet eller N^-acylderivatet derav„ dannes først som et metallsalt, og i alminnelighet et natrium™ eller kaliumsalt da alkalimetallcarbonater er de foretrukne syrebindende midler. Produktet utvinnes vanligvis og bekvemt ved syring av reaksjonsmediet efter tilsetning av vann. Eventuelt ureagert sulfanilamid felles ved ca. pH 8 og fjernes. Ved syring til ca. pH 3 •= 5 felles den ønskede sulfathiadiazol. Under disse betingelser nøytralist es saltet og det 3~laverealkenyloxy= eller 3~alkynyloxy=4-sulfani1-amido-1,2,5-thiadiazol eller N^=acylderivatet derav, felles. Saltet kan utvinnes direkte fra reaksjonsblandingen efter fjernelse av overskudd av sulfanilamid, men produktet som fåes på denne måte, er ikke meget rent. Når salter ønskes, er det fordelaktig å fremstille dem fra morforbindelsen ved å behandle en oppløsning av 3-alkenyl-oxy- eller 3-alkynyloxy-4=sulfanilaarido~l,2,5-thiadiazolen med en sterk base, som et alkalimetallhydroxyd eller -alkoxyd, og så felle saltet.

Når 3-laverealkenyloxy-(eller -alkynyloxy-) -4-(N^~acylsulf anil-amido) -1,2,5-thiadiazoler ønskes, fåes de som angitt ovenfor ved anvendelse av N4 -acylsulfanilamid som utgangsmateriale. N 4-acyl-radikalet forblir intakt under isoleringen i nærvær av syre så lenge som den sure blanding ikke oppvarmes i noen lengre tid. Alternativt kan 3-laverealkenyloxy«(eller -alkynyloxy-)-4-sulfanilamido-1,2,5-thiadiazol omsettes med et acyleringsmiddel, f.eks. eddiksyre-eddiksyreanhydrid, for å få N^-acylforbindelsene. N^-acylsubsti - tuenten fjernes ved sur hydrolyse ved forhøyede temperaturer i tilfelle det Ønskes å fremstille mor-sulfaforbindelsen.

Den coccidiostatiske aktivitet av 3-allyloxy-4-sulfanilamido-1,2,5-thiadiazol ble bestemt ved følgende metodes

Grupper på ti 2 uker gamle White Leghorn kyllinger ble matet på en maset kost inneholdende graderte mengder 3~allyloxy-4-sulf-anilamido-1,2,5-thiadiazol. Forbindelsen var jevnt dispergert i foret. Efter å ha vært på denne rasjon i 24 timer ble hver kyllin< inokulert med 100.OOO sporulerte oocyster av E. brunetti. Andre grupper på ti kyllinger hver ble foret på et lignende masefor som ikke inneholdt noen coccidiostat. Disse ble også infisert på samme måte efter 24 timer og tjente som positive eller infiserte kontroller. Som positive kontroller ble der anvendt to til fire grupper hver på ti kyllinger. Nok andre grupper hver på 10 kyllinger ble matet på samme masefor fritt for coccidiostat og ble ikk< infisert med coccidiosis. Disse tjente som normale kontroller.

Dietene ble administrert til kyllinger i 8 dager efter infek'sjonsdatoen. Ved slutten av denne tid ble de infiserte fugler avlivet. Oocysttellingen ble utført ved mikroskopisk undersøkelse ai et homogenisat av blindtarm og tarmer.

Resultatene erholdt ved anvendelse av de angitte mengder coccidiostatforbindelse, og uttrykt som gjennomsnittsverdier, er som følger;

Alminnelige White Leghorn kyllinger i grupper på tre, ble veiet og anbragt i bur med nettingbunn. De fikk spise efter ønske av et standard laboratoriefor i hvilket graderte konsentrasjoner a^testpreparater ble tilblandet like før anvendelse. Vanlige og infiserte kontrollfugler ble matet med grunnforet som ikke inneholc noen testforbindelse. På den annen' dag av forsøket ble kyllingene inokulert oralt med 100.000 sporulerte oocyster av Eimeria brunetti. På den sjette dag efter inokuleringen ble alle overlevende fugler avlivet og veiet. Tynntarmene ble samlet i vann, homogenisert og undersøkt på oocyster. Hvis det totale antall av oocyster var under 30, ble forbindelsen betraktet som aktiv. De nedenfor angitte forbindelser var aktive ved de angitte doseringsmengder% ' De følgende forbindelser ble prøvet for å sammenligne den terapeutiske aktivitet av kjente forbindelser og fremgangsmåteforbindelsene i in vivo forsøk:

Forsøk 1 Anticoccidial aktivitet

Alminnelige White Rock kyllinger i 4 grupper ble veiet og anbragt i bur med nettingbunn. De fikk spise efter ønske av et standard laboratoriefor inneholdende den samme vektmengde av de ovenfor anførte forbindelser. En kontrollgruppe av kyllinger ble matet med grunnforet inneholdende en like stor mengde 4-sulfanil- araido-1,2,5-thiadiazol. På den annen dag av forsøket ble kyllingene oralt inokulert med 100.000 sporuierte oocyster av Eimeria brunetti. Da forsøket var avsluttet, ble alle overlevende dyr avlivet og veiet. Kriterier for bestemmelse av anticoccidial aktivitet var dødsprosenten, antallet av oocyster og vektøkningen.

Resultatene av dette forsøk viste følgende relative verdier for anticoccidial aktivitet for de ovenstående forbindelser. Den anticoccidiale aktivitet for kontrollforbindelsen ble vilkårlig gitt en indeksverdi på 1,0.

Forsøk 2 Antibakteriell aktivitet

To grupper av laboratoriemus ble infisert intraperitonealt med aktive suspensjoner av Salmonella schottmulleri nr. 3010 og Salmonella pullorum nr. 3198. Samtidig ble den samme vektmengde av hver av de angitte sulfaforbindelser gitt oralt til tre grupper av hver av forskjellige infiserte mus. De nedenfor viste resultat, ble erholdt ved å beregne mengden av forbindelse som skulle n=» be-skyttet 50% (ED^0) av de infiserte mus.

Eksempel 1

En blanding av 15,6 g 3-klor-4-allyloxy-1,2,5-thiadiazol, 50,3 g sulfanilamid, 40,4 g kaliumcarbonat og 15,0 g acetamid ble omrørt og oppvarmet ved 145°C i 25 minutter. Blandingen ble så av-kjølt til 100°C, 200 ml vann ble tilsatt, og blandingen destillert til en damptemperatur på lOO°C for å fjerne eventuelt uomdannet 3-klor-4-allyloxy-l,2,5-thiadiazol. Den gjenværende blanding ble så avkjølt til værelsetemperatur og pH innstilt på 8,8 ved tilset ning av saltsyre. Uomdannet sulfanilamid felles og fraskilles ved filtrering og vaskes med vann. Det. vandige filtrat og vaskevann forenes og syres til pH 4,0 med saltsyre. 3-allyloxy-4~sulfanil-amido-1 ,2,5-thiadiazol felles. Den frafiltreres og vaskes med vann. Dette produkt omkrystalliseres fra 500 ml 50%-ig isopropanol efter behandling av isopropanoloppløsningen med 5 g avfarvende trekull, hvorved man får 15,39ren 3-allyloxy-4-sulfanilamido-1,2,5-thiadiazol med smeltepunkt 153 - 155°C.

Eksempel 2

En omrørt blanding av 0,1 mol 3-klor-4-OR-l,2,5-thiadiazol, 51,6 g (0,3 mol) sulfanilamid, 4i,49(0,3 mol) kaliumcarbonat og 0,8 g acetamid pr. g 3-klor-4-0R-1,2,5-thiadiazol oppvarmes i 25 minutter ved l45°C. Blandingen avkjøles til ca. 50 - 6o°C og 320 ml vann tilsettes. Den dannede blanding destilleres ved atraos-færetrykk inntil damptemperaturen når 100°C for å avdestillere uomdannet 3-klor-4-OR-l,2,5-thiadiazol. Den gjenværende blanding av-kjøles til 20°C og pH innstilles på 8,8 med konsentrert saltsyre. Det erholdte bunnfall av sulfanilamid fraskilles ved filtrering, og filtratet bringes på pH 3 - 4 med konsentrert saltsyre. 3-0R-4-sulfanilamido-1,2,5-thiadiazol felles. Det utvinnes ved filtrering og renses ved omkrystallisasjon fra 50%-ig eddiksyre. Forbi-idei~ane fremstilt på denne måte er anført i tabell I.

Eksempel 3

1,0 g 3-allyloxy-4-sulfanilamido-1,2,5-thiadiazol tilsettes til 10 ml methanol. Til den dannede blanding tilsettes 0,166 ml 19,3N natriumhydroxyd. En klar oppløsning dannes som inndampes i vakuum til et gummiaktig residuum. Dette residuum som består av natriumsaltet av 3-allyloxy-4-sulfanilamido-1,2,5-thiadiazol, tri-tureres. og flushes to ganger med ethylether og tørres så i vakuum ved 40°C. 1,1 g av natriumsaltet erholdes. Dette er meget opp-løselig i vann.

Når ovenstående fremgangsmåte gjentaes under anvendelse av 3-(2-butynyloxy)-(eller -2-propvnyloxy)-4-sulfanilamido-1,2,5-thiadiazol, fåes natriumsaltet av 3~(2-butynyloxy)-(eller -2-propynyloxy)-4-sulfanilamido-1,2,5-thiadiazol.

Eksempel 4

En blanding av 4 g (0,0226 mol) 3-klor-4-allyloxy-l,2,5-thiadiazol, 12 g (0,056 mol) N^-acetylsulfanilamid, 7,7 g (0,056 mol) kaliumcarbonat og 10 g acetamid oppvarmes ved 145 - 150°C i 45 minutter under omrøring. Blandingen avkjøles så til værelsetemperatur og lOO ml vann tilsettes. Den dannede oppløsning destilleres inntil damptemperaturen når ca. 100°C. Den gjenværende blanding av-kjøles så til omtrent værelsetemperatur, og pH innstilles på 8,8 med konsentrert saltsyre. Uorasatt N^-acety1-sulfanilamid felles og fjernes ved filtrering. Filtratet innstilles på en pH på ca. 4 ved tilsetning av konsentrert saltsyre. 3-allyloxy-4-(N^-acetyl-sul- fanilamido)-1,2,5-thiadiazol felles. Det faste produkt utvinnes ved filtrering og oppløses i et minimalt volum isopropanol. Iso-propanoloppløsningen behandles med en liten mengde avfarvende trekull, trekullet fjernes ved filtrering og vann tilsettes langsomt til filtratet inntil krystallisasjon akkurat begynner. Blandingen avkjøles så i flere timer hvorunder 3-allyloxy-4-(N^-acetylsulfan-ilamido )-1,2,5-thiadiazol krystalliserer. Produktet utvinnes ved filtrering og tørres i vakuum, smeltepunkt 190 - 192°C,

ASx-?H W=2<6>3 <710>} * mk™<N>a°H W=303 <289>»256 (540>*

3-klor-4-laverealkynyloxy-l,2,5-thiadiazolene og 3-klor-4-laverealkenyloxy-1,2,5-thiadiazolene som anvendes som utgangs-materialer ved fremstilling av de her beskrevne sulfathiadiazoler, erholdes ved alkenylering eller alkynylering av 3-klor-Zf-hydroxy-1,2,5-thiadiazol med et passende alkynyl- eller alkenylhalogenid. 3- klor-4-hydroxy-l,2,5-thiadiazol fremstilles ved omsetning av cyanoformamid med svovelmonoklorid som beskrevet nedenfor;

7,0 g (0,1 mol) 1-cyanoformamid tilsettes til en oppløsning av 32,4 ml (54 g, 0,4 mol) svovelmonoklorid i 40 ml dimethylformamid. Tilsetningen utføres ved værelsetemperatur i løpet av 10 minutter. Den dannede blanding omrøres i 4 timer ved værelsetemperatur og helles så i 320 ml isvann. Den dannede oppløsninc filtreres, og det vandige filtrat ekstraheres med 4 x 75 ml ethylether. Etherekstraktene forenes og vaskes med en liten mengde vann. De tørres så over magnesiumsulfat og konsentreres til tørr-het i vakuum. Residuet som fåes, veier 12 g og består hoved-sakelig av 3-klor-4-hydroxy-l,2,5-thiadiazol. Dette produkt omkrystalliseres fra vann hvorved man får praktisk talt rent materi-ale med smeltepunkt 110 - 112°C.

En blanding av 1,36 g (10 mmol) 3-klor-4-hydroxy-l,2,5-thiadiazol, 1,06 g (11 mmol) natriumcarbonat, 13,3 mmol laverealkenyl- eller laverealkenylhalogenid og 0,12 g (0,8 mmol) natrium-jodid i 25 ml dimethylformamid oppvarmes ved 55 - 60°C under om-røring i 90 minutter. 150 ml vann tilsettes så til reaksjonsblandingen, og hele blandingen ekstraheres med 3 x 25 ml ether. Etherekstraktene forenes, tørres over magnesiumsulfat og konsentreres til tørrhet i vakuum. Det gjenværende produkt er 3-klor-4-laverealkenyloxy- eller 3-laverealkynyloxy-l,2,5-thiadiazol. 4- allyloxy-, 4-crotyloxy- og 4-methallyloxy-3-klor-l,2,5-thiadia- zolene fåes på denne måte under anvendelse av allyl-, crotyl- og methallylbromid som acyleringsmiddel. Når 2-butynylbromid, 3-butynylbromid og 2-propynylbromid anvendes som alkynyleringsmiddel, fåes 4-(2-butynyloxy)-, 4-(3-butynyloxy)- og 4-(2-propynyloxy)-3-klor-1,2,5-thiadiazol.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av nye, terapeutisk aktive forbindelser av formelen:

hvor R er laverealkenyl eller laverealkynyl, Rj^ er hydrogen, et alkalimetall eller et jordalkalimetall, R2 er hydrogen eller laverealkanoyl, karakterisert ved at 3-klor-4-OR-l,2,5-thiadiazol omsettes med en forbindelse av formelen:

i nærvær av en alkalimetall- eller jordalkalimetallbase, hvor R2 er som ovenfor angitt, og at det erholdte produkt, om ønskes, syres for å danne den frie forbindelse, og at den erholdte forbindelse eventuelt overføres til et salt på i og for seg kjent vis.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at der som utgangsmateriale anvendes en thiadiazol hvor R er allyl eller 2-butynyl.