NO156651B - Analogifremgangsmaate for fremstilling av forbindelser egnet for behandling eller profylakse av hjertesykdommer. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en analogifremgangsmåte av forbindelser som egner seg for behandling eller profylakse av hjertesykdommer. Mer spesielt angår oppfinnelsen ø-adrenergisk blokkerende midler, såkaldte ø-blokkere.

Den terapeutiske og profylaktiske bruk av forbindelser som blokkerer sympatetisk nervøs stimulering av ø-adrenergiske reseptorer i hjertet, lunger, blodsystem og andre organer er velkjent. Typisk blir slike forbindelser inngitt terapeutisk til pasienter som lider av iskemisk hjertesykdom eller myokardial infarkt i den hensikt å redusere hjertearbeidet, d.v.s. hjerteslagshastigheten og sammentrekningskraften. Det å

redusere hjertearbeidet reduserer oksygenbehovet, og kan øke oksygentilførselen. Således å redusere hjertearbeidet kan understøtte forhindring av ytterligere vevskade og kan lindre angina pectoris.

6-adrenergisk stimulering kan også forsterke eller forårsake arrytmier p.g.a. økede nivåer av katekolaminer. Således kan ø-blokkerende midler benyttes for å redusere risikoen for arrytmier.

Det er oppdaget forbindelser som selektivt blokkerer ø-adrenergiske reseptorer i forskjellige organer. ø-reseptorer i hjertet angis generelt som ø^-reseptorer og de som har forbindelse med vasodilatering og bronkodilatering er ø2~reseptorer. Selektive ø-blokkerende midler er foretrukket for behandling

av kardiale sykdommer, fordi de kan ha et mindre potensial med henblikk på å forårsake hypertensjon eller bromkokonstriksjon.

Et antall ø1 selektive adrenergiske* blokkerende midler er beskrevet av L.H. Smith i "J. Appl. Chem. Biotechnol.", 28, 201-212 (1978). De fleste slike forbindelser er strukturelle variasjoner av l-amino-3-aryloksy-2-propanol.

Til nå har vekten med henblikk på ø-blokkerende forskning vært lagt på å utvikle forbindelser som kan inngås et kardial-pasienter over lengre tidsrom. Det har imidlertid ofte vært ønskelig i kritiske tilfeller å anvende hurtigvirkende midler med. henblikk på å redusere hjerteaktivitet eller å forebedre rytmisiteten under en kardial krise, f.eks. under eller kort etter et myokardial infarkt.

Konvensjonelle e-blokkerende midler kan benyttes for slik behandling, men deres aktivitetsvarighet kan være meget lenger enn ønsket av legen. Et e-blokkerende middel som har en lang virkningsvarighet tillater ikke en nøyaktig kontroll av hjertearbeidet eller umiddelbar reversering av den e-blokkerende virkning, noe som kan være nødvendig når det gjelder nødstil-feller. Hvis f.eks. utpumpet. mengde fra hjertet blir farlig lavt, er det ønskelig hurtig å redusere eller å eliminere den B-blokkerende virkning. Den lindrende virkning av tilgjengelige B-blokkerende midler kan være motsatt rettet og sterkt komplikere de terapeutiske avgjørelser som legen er nødt til å fatte under nødsarbeidet med en hjertepasient.

Det er således et behov for farmasøytiske preparater og frem-gangsmåter som benytter 8-adrenergisk blokkerende midler med en kort aktivitetsvarighet.

I hht. dette angår foreliggende oppfinnelse en analogifremgangsmåte for fremstilling av en forbindelse med formelen

hvori

n er 1 eller 2;

R er alkyl med 1 til 5 karbonatomer; og

R^ er alkyl med 1 til 5 karbonatomer,

eller et farmasøytisk akseptabelt salt av forbindelsen.

Disse forbindelser fremstilles ved at et fenolderivat med formelen

der R og n er som angitt ovenfor, omsettes med epiklorhydrin under dannelse av et 1,2-epoksy-3-aryloksypropanderivat med formelen: der R og n er som angitt ovenfor, og at 1,2-epoksy-3-aryl-oksypropanderivatet omsettes med et amin med formelen R-^-NH, der R-^ har den ovenfor angitte betydning, og at den oppnådde forbindelse hvis ønskelig omdannes til et farmasøytisk akseptabelt salt. Visse esterholdige 6-blokkerende forbindelser er kjent. Således beskriver GB Ps. 2 046 259, Kyowa Hakko Kogyo Co., forbindelser med formelen

hvori A er hydrogen, metyl, fenyl, acetamido, nitro eller

1 2 -CO2H, R er C(i-4) alkyl og R er isopropyl eller butyl.

Denne reaksjonen gjennomføres fortrinnsvis i et alkolholisk oppløsningsmiddel identisk med esteradduktet for å forhindre alkoholyse sidereaksjoner, når f.eks. R^ er metyl er fortrinnsvis reaksjonsoppløsningsmidlet metanol.

Fenolderivatene som benyttes som utgangsstoffer i reaksjons-skjema som beskrevet ovenfor er det generelt kommersielt tilgjengelige forbindelser eller de kan fremstilles ved kjente metoder. For fremstilling av enkelte foretrukne forbindelser ifølge oppfinnelsen inkluderer f.eks. egnede utgangsstoffer

metyl 2-hydroksybenzoat, metyl (4-hydroksyfenyl) acetat, metyl 4-hydroksyfenylpropionat o.l.

Forbindelsene fremstilt iflg. oppfinnelsen administreres fortrinnsvis parenteralt, f.eks. ved intravenøs injeksjon eller intravenøs infusjon. Formuleringer for intravenøs injeksjon inkluderer fortrinnsvis den aktive forbindelse som et oppløslig syre-addisjonssalt i en egnet bufret isotonisk oppløsning.

Doseringen som administreres til en pasient og varigheten av infusjonen avhenger av pasientens behov og den spesielle benyttede forbindelse. For kortere infusjonsperioder, f.eks. mindre enn ca. 3 timer, er varingsvirkningen antatt å være bestemt både av de metabolske virkninger og fordelingsfenomener. For relativt lange infusjonsperioder, f.eks. mer enn ca. 3 timer, antas varigheten hovedsakelig å avhenge av metabolske virkninger. Selv om de ifølge oppfinnelsen fremstilte forbindelser gene-

relt er brukbare for kortvarig infusjonsterapi er visse forbindelser foretrukket for lengre infusjonsvarigheter. Forbindelsene er funnet å være generelt ikke-toksiske innen konvensjonelle doseringsområder. Doseringer på ca. 0,001 til ca. 100 mg pr.

kg kroppsvekt pr. time benyttes generelt, mens de foretrukne doseringer ligger fra ca. 0,01 til ca. 10 mg pr. kg kroppsvekt

pr. time.

Oppfinnelsen skal illustreres nærmere under henvisning til de

ikke begrensende eksempler.

EKSEMPEL I

Dette eksempel beskriver en eksperimentell prosedyre for fremstilling av forbindelsen med formelen

Metyl 3-( 2- hydroksyfenyl) propionat

En oppløsning av 17 g (0,1 mol) av 3-(2-hydroksyfenyl)pro-pionsyre i 500 ml metanol og 2 ml konsentrert svovelsyre ble anbragt i en Soxhlet ekstraktor chargert med 3A molekyl-' sikter. Oppløsningen ble kokt under tilbakeløp i 27 timer og siktene ble byttet ut med 24 timers intervaller. Reaksjonsmediet ble så fordampet til en olje som ble oppløst i 100 ml toluen og ekstrahert med 3 x 100 ml vann. Toluenfasen ble tørket over magnesiumsulfat, behandlet med aktivert trekull og fordampet hvorved man oppnådde en klar olje. NMR-spekteret var konsistent med den antatte struktur og materialet ble benyttet direkte i neste trinn.

Metyl 3-[ 2-( 2, 3- epoksypropoksy) fenyl] propionat

En blanding av den ovenfor beskrevne olje, 0,2 mol kalium-karbonat og 31 ml (0,4 mol) epiklorhydrin i 250 ml aceton ble oppvarmet til tilbakeløp i 24 timer. Reaksjonsmediet ble så filtrert og fordampet. Resten ble tatt opp i 100 ml toluen og vasket med 100 ml 1,0 N NaOH og 2 x 100 ml vann. Toluenfasen ble tørket over magnesiumsulfat og fordampet for å til-veiebringe råproduktet som en olje. Rensingen ble bevirket ved vakuumdestillasjon (156°C, 0,4 mm trykk). NMR-spekteret av den oppnådde klare olje var konsistent med den antatte struktur og elementanalysen var konsistent med molekylformelen <C>13<H>16°4<C1>-

Metyl 3-[ 2-[ 2- hydroksy- 3-( isopropylamino) propoksy] fenyl] pro-pionatoksalat

En blanding av 50 g (0,21 mol) av metyl 3-[2-(2,3-epoksypropoksy ) -f enyl ]propionat og 100 ml isopropylamin i 100 ml metanol ble oppvarmet til tilbakeløp i 4 timer. Reaksjonsmediet ble så fordampet bg den resulterende olje omkrystallisert som oksalatsaltet fra metanol:eter. Produktet smeltet ved 92-94°C og NMR-spekteret og elementanalysen var konsistent med den antatte struktur.

EKSEMPEL II

Flere forbindelser ble prøvet på e-blokkerende virkning in vitro ved å benytte marsvins høyre forkammer og marsvins trakealstrimler anordnet i et vevebad inneholdende oksygenert (95% 02 - 5% C02) Krebs fysiologiske saltoppløsning ved 37°C. Hvert vev ble spent mellom en festet glasstav og en Statham Universal Transducer forbundet med en Beckman-skriver. Atria ble tillatt å slå spontant under belastningsspenninger på

ca. 0,5 g. Forandringer i responshastigheten overfor isoproterenol, en standard B-reseptoraganis, ble målt i fravær og nærvær av prøveforbindelsen. Spiralstrimler av marsvintrakea ble spent opp under 5 g hvilende spenning og inkubert med fentolamin, tropolon og kokain. Aktiv spenning ble dannet ved tilsetning av karbakol (3,0 x 10 -7M) og reduksjoner i spenningen som respons på isopoterenol ble kvantitert. Kumulative konsentrasjonsresponskurver ble satt opp med isoproterenol både før og etter 60 minutters inkubering av prøveforbindelsene med atria og trakea. Forbindelser med B-blokkerende virkning ( skiftet konsentrasjonsresponskurver mot høyre. Den blokkerende potens for prøveforbindelsene ble bedømt ved bedømmelse av pA2~verdier (-log Kg) ved metoden i hht. Furchgott ("The Pharmacological Differentiation of Adrenergic Receptors", Ann. N.Y. Acad. Sei., 139:553-570, 1967). Sammenlignet av blokkaden av høyre atrial- og trakealrespons overfor isoproterenol tillater en bedømmelse av kardioselektiviteten for prøvefor-bindelsene, noe som betyr at kardioselektive forbindelser er relativt mer effektive ved å blokkere atrialgraden enn trakeal-kraftresponsen overfor isoproterenol. Graden av kardioselek-

j tivitet ble bedømt fra forholdet Kg-trakea/Kg-atria 10(PA2~atr<ia >-pA2~trakea) . Efc fQj-^Q^^ mer enn en antyder kardioselektivitet.

Resultatene som ble oppnådd med flere prøveforbindelser er inneholdt i tabell I. Alle forbindelsene er B-blokkere.

i

EKSEMPEL III

Varigheten av B-blokkeringen ble bestemt in vivo ved bruk av pentobarbital-anestetiserte hunder instrumentert for måling av hjerteslagshastigheten ved bruk av et Beckman-kardiotakometer styrt elektronisk ved et fasisk aorta-blodtrykkssignal. Begge vagusnerver ble kuttet i halsregionen og dyrene ble ventilert mekanisk. To eksperimentelle mønstre ble benyttet. Det første benyttet en 40 minutters infusjon av prøveforbindelsen og det andre en 3-timers infusjon av prøveforbindelsen. I 40-minuttersmodellen ble isoproterenol infusert i en forleggs-vene i en mengde av 0,5 mg/kg/minutt for å indusere en 6-reseptor mediert takkardia. I 3-timersinfusjonsmodellen ble bolusdoser av isoproterenol (0,5 g/kg) benyttet for å

sikre graden av B-blokkade og gjenvinning fra ø-blokkaden etter avslutning av infusjonen. Dosene ble satt ved 10 minutters intervaller og ble gitt før, under og etter infusjon av prøve-forbindelsene. Forskjellige doser av prøveforbindelsene ble deretter infusert inntil en femoralvene i løpet av 40 minutter. Denne infusjon ble deretter avsluttet og gjenvinning fra blokkaden ble kvantitert. Den prosentuale inhibering av hjerte-slagsresponsen overfor isoproterenol etter 40 minutters infusjon av prøveforbindelsen ble bedømt sammen med de totale kumulative doser mottatt i løpet av 40 minuttersperioden.

Denne kumulative dose er uttrykt i mg/kg og er en potensin-diktor. Tidsperioden som var nødvendig for 80%-ig gjenvinning for hjerteslagshastigheten for hver dose av prøvemedikamentet ble også målt for å kvantitere virkningsvarigheten. Potens og virkningsvarighet ble normalisert til et nivå av 50%-ig inhibering av isoproterenolresponsen via de minste kvadraters regresjon av data fra hvert dyr. Prøveforbindelsen ble oppløst i 0,9% NaCl og infusert i en mengde av 0,05 ml/kg/minutt eller mindre. Infusjonshastigheten ble justert slik at graden av isoproterenolinhibering ved slutten av 3-timersinfusjonen ga et gjennomsnitt på ca. 50% av kontrollen. Resultatene er vist i tabell II.

EKSEMPEL IV

Dette eksempel beskriver forsøk som viser forsvinning av prøve-forbindelser som fremstilles ifølge oppfinnelsen in vitro i human-fullblod, hunde-fullblod og hundeleverhomogenat. For-svinnelsesgraden for prøveforbindelsen er uttrykt som halve-ringstidene (T^), som er den tidsperiode i løpet av hvilken en halvpart av den opprinnelige mengde av den prøvede forbindelse forsvinner. I hvert forsøk ble 1 ml av en oppløsning inneholdende 5 pg av prøveforbindelsen prøvet mot 1 ml fullblod eller 1 ml av et 33%-ig (vekt/volum) leverhomogenat. Prøvene ble inkubert i en Dubnoff-rystemetabolisk inkubator

1 2,5, 5,0, 10,0, 20,0, 30,0 og 60,0 minutter ved 37°C. Ved de angitte tidsperioder ble prøveblandingene fjernet fra inku-batoren og overført til et 0°C isbad. Acetonitril (2 ml)

ble tilsatt umiddelbart og blandingene ble deretter blandet for å stoppe enzymatisk hydrolyse. Nulltidsprøver ble fremstilt ved tilsetning av 2 ml acetonitril for å denaturere proteinene før tilsetning av prøveforbindelsene. Etter sentrifugering for å sedimentere denaturerte proteiner ble 2 ml av den ovenstående væske fjernet og analysert ved høy-trykksvæskekromatografi ved bruk av en mobil fase av 60% acetonitril/40% 0,05M natriumfosfatbuffer (pH 6,6), en U.V.-detektor, og en Waters and Bondapak-fenylkolonne. Halveringstiden for prøveforbindelsen ble bestemt grafisk ved oppføring av reduksjonen av konsentrasjonen som en funksjon av tiden. Resultatene av forsøkene er vist i tabell III.

Claims (1)

1. Analogifremgangsmåte for fremstilling av en terapeutisk

   aktiv forbindelse med formelen

   der

   a er 1 eller 2;

   R er alkyl med 1 til 5 karbonatomer; og R^ er alkyl med 1 til 5 karbonatomer,

   aller et farmasøytisk akseptabelt salt derav, karakterisert ved at den omfatter å omsette at fenolderivat med formelen

   Jer R og n er som angitt ovenfor, med epiklorhydrin under Sannelse av et 1,2-epoksy-3-aryloksypropanderivat med formelen:

   der R og n er som angitt ovenfor, og at 1,2-epoksy-3-aryl-oksypropanderivatet omsettes med et amin med formelen R-^-NH. der R^ har den ovenfor angitte betydning, og at den oppnådde forbindelse hvis ønskelig omdannes til et farmasøytisk akseptabelt salt.