NO152218B - Nye tricykliske orto-sammensluttede nitrogenholdige forbindelser med fertilitetsregulerende virkning - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører nye tricykliske orto-sammensluttede nitrogenholdige forbindelser med fertilitetsregulerende virkning.

1,2,4-triazolo[5,l-a]isoindoler, 1,2,4-triazolo-[5,l-a]iso-kinoliner og de tilsvarende 5,6-dihydroderivater som alle har en fenylgruppe i 2-stillingen, er kjente fra US patentene 4.007.276 og 4.075.341. Videre er det kjent imidazo[1,2-a]iso-kinoliner med en fenylgruppe i 2-stillingen fra US patent nr. 4.075.342. Fenylgruppene i 2-stillingen i de ovennevnte heterocykliske strukturer kan videre være varierende substitu-ert (f.eks. alkoksy, allyloksy, halogen, alkyl osv.). En bifenylsubstitusjon er imidlertid ikke blitt beskrevet.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt nye tricykliske orto-sammensluttede nitrogenholdige forbindelser med fertilitetsregulerende virkning, og disse forbindelser er kjennetegnet ved formelen:

hvor A er -CH2~, -CH2-CH2-, -CH=CH- eller -(CH2)3<-;> og X er et nitrogenatom eller gruppen CH, samt salter derav med farmasøy-tisk akseptable syrer.

Når X i ovenstående formel I er et nitrogenatom, kan man ha følgende forbindelser:

Når X i ovenstående formel I er gruppen CH, kan man ha følgende forbindelser:

En foretrukken gruppe forbindelser innbefatter de med formel I hvor A

er -CI^-CI^- eller -COCH, og X representerer et nitrogenatom, samt sal-

ter av disse forbindelser med farmasøytisk akseptable syrer.

En annen mest foretrukken gruppe forbindelser innbefatter de med formel I hvor A er -O^CH.,- eller -CH=CH-, og X er gruppen CH, samt salter av disse forbindelser med farmasøytisk akseptable syrer. Farmakologisk-akseptable salter innbefatter de som er avledet fra mineralsyrer, såsom saltsyre, hydrobromsyre, svovelsyre foruten salter avledet av organiske syrer såsom melkesyre, maleinsyre, ravsyre, fumarsyre, oksalsyre, glutarsyre, sitronsyre, eplesyre, vinsyre, p-toluensulfonsyre, benzensulfonsyre, metansulfonsyre, cykloheksansulfonsyre og lignende.

Slike salter fremstilles på vanlig kjent måte.

Forbindelser ifølge foreliggende oppfinnelse kan fremstilles på forskjellige måter som i alt vesentlig er avhengig av hva symbolet X står for og de reagerende substrater.

Som eksempel kan det nevnes at forbindelsene a) til d),

dvs. de med formel I hvor X er et nitrogenatom, kan fremstilles ved i alt vesentlig å bruke den samme fremgangsmåte som beskrevet i US patent nr. 4.075.341, ved at man konden-serer en forbindelse med følgende formel:

hvor A er som definert ovenfor, med et bifenylderivat med følgende formel: hvor R~ representerer en av de følgende grupper:

hvor R 3 er en alkylgruppe med 1-3 karbonatomer. Begge reaktanter kan også brukes i form av sine tilsvarende syresalter.

Kondensasjonen kan imidlertid utføres ganske enkelt ved at man bringer molare mengder av den intermediære forbindelsen med formel II i kontakt med minst en molarekvivalent av derivatet med formel III i et tidsrom som varierer fra 5 til 15 timer, eventuelt, men ikke nødvendigvis, i et organisk oppløsningsmiddel som kan være valgt fra C^_^-alkanoler, C^_^-alkoksy-(C^_^)alkanoler, etylenglykol, propylenglykol og blandinger av disse. Temperaturen ved hvilken kondensasjonen skjer, kan være fra 60°C til kokepunktet for reaksjonsblandingen.

De ønskede sluttforbindelser blir til slutt utvunnet og renset ved vanlig kjent teknikk. Denne type teknikk innbefatter at man fjerner oppløsningsmiddelet ved fordampning, avkjøler reaksjonsblandingen inntil man får et krystallinsk bunnfall, eller ved at man ekstraherer slutt-produktet ved hjelp av et egnet oppløsningsmiddel som deretter fordampes. Hvis nødvendig, kan ytterligere rensing utføres ved kolonnekromatografi eller omkrystallisering.

En brukbar fremgangsmåte for fremstilling av forbindelser med formel I hvor X er nitrogenatomet og A er gruppen

-CH=CH-, innbefatter at man bringer et 2-amino-isokinolin-l(2H)-on med følgende formel: i kontakt med et nitril med formelen:

Reaksjonen mellom forbindelse IV og V kan utføres i et egnet oppløsningsmiddelsystem, men kan også utføres i fravær av et oppløsningsmiddel ved kun å blande de to reaktantene, fortrinnsvis sammen med en katalysator. Når reaksjonen utføres i store porsjoner, er det imidlertid ønskelig å tilsette noe oppløsningsmiddel for å senke viskositeten på reaksjonsmassen og lette blandingen av reaktantene. En rekke typer oppløsningsmidler kan brukes. Egnede oppløsningsmidler i så henseende er f.eks. alkanoler såsom metanol, etanol, propanol og butanol, laverealkoksy-alkanoler såsom metoksyetanol, etoksyetanol og propoksy-etanol, klorerte laverehydrokarboner, etylenglykol, benzen, klorbenzen, toluen, nitrobenzen, tetrahydrofuran, dioksan, dimetylformamid, dimetylsulfoksyd, heksametyl-fosfortriamid og deres blandinger. Reaksjonstemperaturen kan variere mellom romtemperatur og kokepunktet for reaksjonsblandingen når denne utføres i et oppløsnings-middel. Vanligvis vil det være foretrukket å bruke tempera-turer mellom 60 og 160°C fordi reaksjonshastigheten under slike betingelser er tilstrekkelig rask, og man får hindret dannelsen av uønskede biprodukter.

De to reaktantene blir vanligvis brukt i omtrent ekvimolare mengder, skjønt man i visse tilfeller kan bruke et fra 1 til 20% molart overskudd av nitrilet, noe som spesielt kan utføres for å lette blandingen, når reaksjonen utføres i et fravær av oppløsningsmidler. Reaksjonen utføres vanligvis i nærvær av katalysator. Man oppnår tilfreds-stillende resultater med basiske katalysatorer såsom alkalimetallhydroksyder, alkoksyder og hydrider. Videre kan man egnet bruke tertiære-organiske aminer som katalysa-toren, foruten overgangsmetallsalter og elementært svovel. Blant overgangsmetallsaltene er foretrukket å bruke tre-verdig jernklorid og sinkacetat. De fremstilte sluttproduktene kan innvinnes på vanlig kjent måte. Reaktantene med formel IV kan fremstilles på en rekke forskjellige måter.

Den mest hensiktsmessige fremgangsmåten innbefatter som sluttrinnet en reaksjon mellom hydrazin og et isokumarin med følgende formel:

Fremstillingen av forbindelser med formel VI er vel doku-mentert i litteraturen og kan hensiktsmessig utføres gjennom en bromering med Br2 av det tilsvarende 1-isokromanon av en dehydrobromering med trietylamin i 1,2-dikloretan.

Reaksjonen mellom hydrazin og det utvalgte isokumarin

kan utføres ved romtemperatur ved å bruke vandig hydrazinhydrat i etanol som oppløsningsmiddel. En tilsetning av syrer til reaksjonsblandingen frembringer en omdannelse av de intermediære 2-amino-3,4-dihydro-3-hydroksy-isokinolin-l(2H)-oner til det forønskede 2-amino-isokinolin-l(2H)-on.

Forbindelsene fra e) til og med h) ovenfor, dvs. de med formel I hvor X er gruppen CH, kan hensiktsmessig fremstilles ved å omsette et bifenyl-halogenmetylketon med følgende formel: med en forbindelse med følgende formel:

hvor A er som definert ovenfor.

Denne reaksjonen utføres i alt vesentlig som angitt

av F. Krohnke et al, Chem. Ber., 95, 1128, 1962. I praksis blir reaktantene med formlene VII og VIII kontaktet i om-kring ekvimolare mengder ved en temperatur mellom romtemperatur og kokepunktet for reaksjonsblandingen, fortrinnsvis i nærvær av et organisk oppløsningsmiddel såsom f.eks. klorerte hydrokarboner, dioksan, tetrahydrofuran, benzen, toluen eller blandinger av disse. Produktets opp-nåelse som hydrohalogenidet av forbindelsen med formel I hvor X er gruppen CH, og den tilsvarende frie base kan fremstilles ved at denne behandles med vandige baser, f.eks. fortynnet alkalihydroksyder, karbonater eller ammonium-hydroksyd. Utvinningen av sluttproduktene oppnås i alt vesentlig på samme måte som angitt for utvinningen av forbindelsene med strukturene a) til og med d).

Det skal til slutt bemerkes at forbindelser med formel I ovenfor, hvor A er -CH2-CH2- kan fremstilles ved en katalytisk hydrogenering med palladium på treull av de tilsvarende forbindelser, hvor A er -CH=CH-. Disse kan igjen fremstilles ved at man katalytisk dehydrogenerer de tilsvarende forbindelser hvor A er -CH2-CH2-. Blant mange brukbare dehydrogeneringsmidler som kan brukes, er svovel, N-brom-acetamid, brom, blytetra-acetat, kloranil og mangandioksyd. Sistnevnte kan fremstilles i våt tilstand slik det er beskrevet av Pratt et al., J. Org. Chem., 26, 2973, 1961

og kan brukes under de betingelser som er angitt i J. Gold-man et al., i J. Org. Chem., 34, 1979, 1969.

Forbindelser ifølge foreliggende oppfinnelse har en meget interessant anti-reproduserende evne. Mer spesielt viser de en bemerkelsesverdig post-koital-post-implanterings-antifertilitetsaktivitet når de på forskjellige farmako-logiske måter tilføres laboratoriedyr såsom rotter, hamstere, hunder, apekatter og bavianer.

Antifertilitetsaktiviteten for disse nye forbindelser

er videre ikke forbundet med andre biologiske effekter som man ofte finner med hormonelle forbindelser.

Fertilitetsregulering kan oppnås på en rekke forskjellige måter ved at man tilfører hormonelle stoffer. Disse kan inn-befatte en hemming av eggløsningen, eggtransport, befruktning, implantering av zytogen, resorpsjon av fosteret eller en abort. Bare i forbindelse med hemming av egg-løsningen har man utviklet en fremgangsmåte som klinisk er brukbar.

Forbindelser ifølge foreliggende oppfinnelse muliggjør helt nye løsninger på dette problem ved at en ikke-hormonell forbindelse kan tilføres parenteralt, oralt eller intravaginalt en eller flere ganger etter behov etter en manglende menstruasjon eller for å frembringe av avslutning på et mer fremskredet svangerskap.

Representative eksperimenter for å bedømme antifertilitetsaktiviteten ble utført med hunnlige syriske gullhamstere som veide 100-130 g. Dyrene ble parret, og et nærvær av sæd i vagina ble tatt som et tegn på parring. Den dagen sæden ble påvist, ble ansett å være dag nr. 1 i svangerskapet, ettersom man har funnet at mellom 90 og 100% av dyrene ble svangre i de tilfeller hvor man kunne påvise sæd i vagina.

Svangerskapet ble senere bekreftet ved en obduksjon ved nærvær av fosteret eller implanteringssteder i livmoren.

Selv om et dyr aborterer fosteret, så vil et arr fra implanteringen forbli som et bevis på at dyret har vært svangert. Forbindelsene ifølge foreliggende oppfinnelse som har høy oppløselighet i vanlige anvendte farmasøytiske fortynningsmidler, ble oppløst i sesamolje inneholdende 20% benzylbenzoat og tilført subkutant i doser på 10 kg/kg kroppsvekt daglig i 5 dager idet man begynte på 4. dag Lav svangerskapet (dagene 4-8). Dyrene ble obdusert på den 14. dagen av svangerskapet, og livmorene ble undersøkt for bevis på svangerskap (implanteringsposisjoner, absorp-sjon av fosteret og levende fostere), blødninger, tegn på unormaliteter i livmoren, placenta eller fosteret. En forbindelse ble ansett å være aktiv hvis det var en reduksjon av levende fostere på minst 60% av de behandlede dyrene,

og nærvær av implanteringssteder beviste at dyret hadde vært svangert. Forbindelsene ifølge foreliggende oppfinnelse viste seg å være aktive ifølge det ovennevnte kri-terium.

Forbindelsene ble så undersøkt for dose-aktivitetsforhold,

og de tilsvarende ED^Q-verdier, dvs. 100% aktivitet (fravær av levende fostere) i 50% av dyrene, ble også bestemt. Den følgende tabell angir EDj-g-verdiene for visse representative forbindelser ifølge oppfinnelsen.

De samme kriterier og eksperimentelle betingelser som nevnt ovenfor, ble også anvendt når den anti-reproduserende evne for forbindelser ifølge foreliggende oppfinnelse ble undersøkt på andre dyr, såsom f.eks. rotter, hunder, aper og bavianer.

I representative eksempler ble Sprague-Dawley-hunnrotter som veide mellom 200 og 300 gram behandlet subkutant med en dose på 20 mg/kg kroppsvekt av den forbindelse som skulle prøves, oppløst i sesamolje inneholdende 20% benzylbenzoat, i 5 påfølgende dager som startet på 6. dag av svangerskapet. Rottene ble avlivet og obdusert på den 16. dag av svangerskapet, og livmorene ble undersøkt som angitt ovenfor for hamstrene.

Også i dette eksperiment viste det seg at forbindelser ifølge foreliggende oppfinnelse frembragte en reduksjon av levende fostre i minst 60% av de behandlede rotter. EDcr.-verdien for forbindelsen fra eksempel 1 ble bestemt og er angitt i den følgende tabell.

Gunstige resultater ble også oppnådd ved å tilføre forbindelser ifølge foreliggende oppfinnelse oralt. Eksperi-mentene for å bedømme denne egenskap ble utført på hamstere idet man brukte samme fremgangsmåte som ovenfor, bortsett fra at forbindelsene selvsagt ble tilført oralt istedenfor subkutinøst..

Man kunne observere en reduksjon på ca. 60% med hensyn

til levende fostre ved oral dose på 10 mg/kg kroppsvekt.

EDj-g-verdiene for forbindelsene fra eksemplene 1, 3 og

6 ble også bestemt, og er angitt i den følgende tabell.

Forbindelsene ifølge oppfinnelsen viste seg å være aktive også når de ble tilført intravaginalt. I et representativt eksperiment på hamstere hadde forbindelsen fra eksempel 1 en ED,-Q-verdi på 0,20 mg/kg.

Videre har forbindelser ifølge oppfinnelsen en meget lav toksisitet. Man fant at deres LD^^-verdier bestemt som beskrevet av Lichtfield og Wilcoxon, Journ. Pharm. Expt, Ther., 96, 99, 19 49 aldri var lavere enn 600 mg/kg når de ble tilført intraperitonealt til mus.

Det er en meget viktig egenskap at forbindelser ifølge oppfinnelsen har en utmerket anti-reproduserende evne selv når de tilføres oralt, og at de er meget oppløselige i vanlige farmasøytiske fortynningsmidler. Som et eksempel kan det nevnes at den høye oppløseligheten gjør at forbindelsene lett lar seg absorbere og inkorporere i mer egnede og mer tolererbare injiserbare doseringsformer som har mindre ulemper enn de tilsvarende former, hvor den aktive ingrediens suspenderes i fortynningsmiddelet. Videre vil aktiviteten både oralt og intravaginalt gjøre det mulig at forbindelsene kan opparbeides i mer vanlige farmasøy-tiske preparater.

Således kan forbindelser ifølge oppfinnelsen tilføres på forskjellige måter, oralt, subkutant, intramuskulært eller intravaginalt.

Følgende eksempler illustrerer fremstilling av forbindelser ifølge oppfinnelsen.

Eksempel 1

2-[( 1, 1'- bifenyl)- 4- yL] - 1, 2, 4- triazolo[ 5, l- a] isokinolin

En oppløsning ble fremstilt fra 0,075 g natrium oppløst

i 20 ml absolutt etanol, og denne ble tilsatt en suspensjon av 0,640 g (0,004 mol) 2-amino-isokinolin-l(2H)-on og 0,720 g (0,004 mol) 4-fenyl-benzonitril i 20 ml absolutt etanol. Den resulterende blanding ble kokt under tilbakeløp i 30 minutter på et oljebad, hvoretter man tilsatte 15 ml etylenglykol og avdestillerte etanolen ved å justere temperaturen på oljebadet til ca. 150°C. Etter 3 timer ble reaksjonsblandingen avkjølt til romtemperatur, og tittelforbindelsen utkrystalliserte seg. Den ble utvunnet ved filtrering og omkrystallisert fra en blanding av metylenklorid/dietyleter = 1/1. Utbytte 650 mg. Smeltepunkt 203-205°C.

Eksempel 2

2-[ 1, 1'- bifenyl)- 3yl]- 1, 2, 4- triazolo[ 5, l- a] isokinolin

Denne forbindelsen ble fremstilt som beskrevet ovenfor, idet man gikk ut fra 2-amino-isokinolin-l(2H)-on og 3-fenyl-benzonitril. Utbytte 49%. Smeltepunkt 167-169°C (fra etylacetat).

Eksempel 3

2-[(1,1 *-bifenyl)-4-yl]-5,6-dihydro-l,2,4-triazolo[5,l-a]isokinolin

En blanding bestående av 1,94 g (0,0086 mol) 4-fenyl-benzimidinsyreetylester og 0,972 g (0,006 mol) 2-amino-3,4-dihydro-isokinolin-2(1H)-on ble oppvarmet på et oljebad til en temperatur på 90°C og holdt på denne temperatur i 5 timer. Temperaturen ble så hevet til 200°C og holdt over

natten. Ved avkjøling ble den fremstilte massen oppløst

i metylenklorid og kromatografert igjennom silisiumdioksyd-gel idet man som elueringssystem først brukte lett petroleter/dietyleter 9/1 og så lett petroleter/dietyleter

8/2 (volum/volum). De fraksjoner som inneholdt tittel-produktet ble oppsamlet, og den resulterende oppløsningen ble konsentrert til et lite volum. Tittelforbindelsen utkrystalliserte seg og ble utvunnet ved filtrering. Utbytte 1,180 g. Smeltepunkt 143-144°C (fra dietyleter/heksan).

Eksempel 4

2-[( 1, 1'- bifenyl)- 4- yl]- 5H- 1, 2, 4- triazolo[ 5, l- a] isoindol

Denne forbindelsen ble fremstilt som beskrevet i eksempel 3, idet man gikk ut fra N-aminoftalimidin og 4-fenylbenzimidin-syreetylester. Utbytte 52%. Smeltepunkt 231°C. (Fra etylacetat).

Eksempel 5

2-[ (1,1■-bifenyl)-4-yl]-6,7-dihydro-5H-l,2,4-triazolo[5,l-a]-[ 2] benzazepin

Denne forbindelsen ble fremstilt som beskrevet i eksempel 3 idet man gikk ut fra 2-amino-4,5-dihydro-2-benzazepin-l(2H, 3H)-on og 4-fenyl-benzimidinsyreetylester. Utbytte 63%. Smeltepunkt 135-137°C (fra dietyleter).

Eksempel 6

2-[( 1, 1'- bifenyl)- 4- yl]- imidazo[ 2, l- a] isokinolin

En oppløsning av 4,32 g (0,03 mol) 1-amino-isokinolin og 8,25 g (0,03 mol) [(1,1'-bifenyl)-4-yl]-brommetyl-keton i 100 ml kloroform ble holdt på et kokende vannbad i ca. 10 minutter inntil man fikk et bunnfall. Oppløsningsmiddelet ble av-destillert ved atmosfæretrykk, og resten ble under vakuum holdt på 100°C i 30 minutter. Det ble deretter oppløst i 50 ml vann, og den resulterende oppløsning ble gjort alkalisk ved hjelp av 70 ml vandig 10% natriumhydroksyd. Etter ekstraksjon med 500 ml metylenklorid og fordampning av oppløsnings-middelet, fikk man en rest som ble omkrystallisert fra etylenglykol-monometyleter. Utbytte 3,0 g. Smeltepunkt 221-222°C.

Fremstilling av utgangsforbindelser

A) 2- amino- isokinolin- l( 2H)- on

En oppløsning av 26 g (0,16 mol) isokumarin i 2000 ml 95% etanol ble behandlet med 64 ml (0,32) 25% hydrazinhydrat i vann, og så omrørt ved romtemperatur i en time. Bunnfallet av 2-amino-3,4-dihydro-3-hydroksy-lH(2H)-isokinolin ble opp-løst og dehydratisert ved en tilsetning av 10% saltsyre (150 ml) ved romtemperatur. Etter tre timer ble blandingen nøytralisert med natriumkarbonat, og etanolen utvunnet . ved destillasjon i vakuum. Tittelforbindelsen ble isolert ved filtrering og ekstraksjon med kloroform, hvorved man fikk 27,92 g (98%) av produktet som er nevnt i tittelen. Smeltepunkt 103-104°C.

B) 2- amino- 4, 5- dihydro- 2- benzazepin- l( 2H, 3H)- on

En oppløsning av 2,7 g O-amino-sulfonsyre og 1,25 g av en 55% oljeaktig suspensjon av natriumhydrid i 30 ml dimetylformamid og 30 ml tetrahydrofuran ble gradvis ved 10°C tilsatt en suspensjon av 9,66 g (0,0176) 4,5-dihydro-2-benzazepin-1(2H,3H)-on. Etter henstand i en time ved romtemperatur ble blandingen helt over i en mettet vandig oppløsning av NaCl, og det organiske lag ble utskilt og moderluterie ble ekstrahert med 300 ml (3 x 100 ml) av en 1:1 (volum : volum) blanding av tetrahydrofuran og dimetylformamid. De organiske faser ble slått sammen og bragt til tørrhet. Den oppnådde rest ble så oppløst i 500 ml etylacetat, og den organiske oppløsning ble ekstrahert med 300 ml (5 x 40) av en 3% vandig oppløsning av HC1. Syreekstraktet ble gjort alkalisk med 5% vandig natriumhydroksyd og så ekstrahert med etylacetat. Etter fordampning av oppløsningsmiddelet fikk man en oljeaktig rest som ble destillert under redusert trykk. Utbytte: 10 g av tittelforbindelsen. Kokepunkt 120°C/0,2 mm Hg.

C) 2- amino- 3, 4- dihydro- isokinolin- 2( 1H)- on

Fremstillingen av denne forbindelsen er beskrevet i belgisk patent nr. 780.885.

D) N-aminoftalimidin

Fremstillingen av denne forbindelsen er beskrevet av Bellasio et al., Annali di Chimica, 59, 451, 1969.

E) 1- amino- isokinolin

Dette er et kommersielt produkt.

Claims (2)

1. Nye tricykliske orto-sammensluttede nitrogenholdige forbindelser med fertilitetsregulerende virkning, karakterisert ved ved formelen hvor A er -CH2~, -CH2~CH2-,-CH=CH- eller -(CH2)3~; og X er et nitrogenatom eller gruppen CH, samt salter derav med farmasøytisk akseptable syrer.

2. Forbindelse ifølge krav 1, karakterisert ved at den er 2-[(l,l'-bifenyl)-4-yl]-1,2,4-triazolo[5,l-a]isokinolin.