Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nowych pochodnych hydantoiny do stoso¬ wania w dziedzinie chemii medycznej i w chemoterapii. Zwlaszcza do leczenia pewnych chroni¬ cznych powiklan powstalych na tle cukrzycowym (np. katarakt cukrzycowych), retinopatii i neuropatii).Dawne badania prowadzone w celu otrzymania nowych, lepszych doustnych srodków prze¬ ciwcukrzycowych w wiekszosci obejmowaly próby obnizenia poziomów cukru we krwi. Jednakze niewiele wiadomo na temat dzialania zwiazków organicznych w zapobieganiu lub wstrzymywaniu pewnych chronicznych powiklan cukrzycowych, takich jak katarakty cukrzycowe, neuropatia, retinopatia itd. Tym niemniej w opisie patentowym Stanów Zjedn. Ameryki nr 3 821 383 zostalo ujawnione, ze pewne inhibitory reduktazy alkozowej, jak kwas l,3-diketo-lH-benzo[d,e]izochi- nolino-2/3H/-octowy i niektóre jego bliskie pochodne nadaja sie do tych celów, mimo, ze nie sa znane z dzialania hipoglikemicznego. Zwiazki te dzialaja przez hamowanie aktywnosci enzymu reduktazy aldozowej, który glównie odpowiedzialny jest za katalizowanie redukcji aldoz (jak glukoza i galaktoza) do odpowiadajacych polioli (takich jak sorbit lub galaktyt) w organizmie ludzkim. W ten sposób zapobiega sie lub redukuje niepozadane gromadzenie sie galaktytu w soczewkach pacjentów galaktozemicznych oraz sorbitu w soczewkach, siatkówce, lub obwodo¬ wym ukladzie nerwowym i w nerkach. W rezultacie zwiazki te lecza pewne chroniczne powiklania cukrzycowe z chorobami oczu, poniewaz wiadomo juz, ze obecnosc polioli w soczewkach oczu prowadzi do tworzenia sie katarakty i równoczesnej utraty klarownosci soczewek.Sposobem wedlug wynalazku wytwarza sie nowe pochodne spiro-hydantoiny o przedstawio¬ nym wzorze i ich farmaceutycznie dopuszczalne sole, w którym ugrupowanie = A-B= D- oznacza grupe = N-CH = CH-, = CH-CH = N- lub CH-N=CH-, R' oznacza atom wodoru, grupe alkilowa o 1-4 atomach wegla, grupe arylowa lub aralkilowa majaca do 3 atomów wegla w czesci alkilowej, przy czym kazda z czesci arylowych oznacza grupe pirydylowa, tienylowa, fenylowa i mono- lub di- podstawiona grupe fenylowa, w której podstawnikiem pierscieniajest atom fluoru, chloru, bromu, grupa alkilowa lub alkoksylowa zawierajace do 4 atomów wegla, lub grupa trifluorometylowa, a R" oznacza atom wodoru, grupe hydroksylowa, atom fluoru, chloru, grupe alkilowa lub alkoksy¬ lowa2 143 07« zawierajace do 4 atomów wegla lub grupe trifluorometylowa. Te nowe zwiazki sa inhibitorami reduktazy aldozowej a zatem posiadaja zdolnosc redukowanialub hamowania akumulacji sorbitu w soczewkach i w obwodowym ukladzie nerwowym diabetyków.Sposobem wedlug wynalazku zwiazki o przedstawionym wzorze, w którym =A-B = D-, R' R" maja wyzej podane znaczenie sporzadza sie przez alkilowanie hydantoino-5-karboksylenem sodo- woetylowym odpowiedniej chlorowcodinitropodstawionej pirydyny i nastepna reakcje z cykli- zacja w tradycyjny sposób. Ten ostatni etap zazwyczaj prowadzi sie stosujac sproszkowane zelazo w obecnosci kwasu takiego jak kwas solny lub lodowaty kwas octowy, na ogól w obecnosci wodnego srodowiska alkanolowego, od temperatury otoczenia do temperatury nieco podwyzszo¬ nej np. okolo 20-100°C. Zwiazki w których R' oznacza atom wodoru a R" ma znaczenie podane powyzej, równiez najlepiej sporzadza sie w ten sposób. Uzycie 3-nitro-4-chloropirydyny w koncu prowadzi do spiro[imidazolidyno-4,3V6-azaindolino/]-2,2\5-trionu jako pozadanego produktu koncowego. Etap redukcji korzystnie przeprowadza sie za pomoca uwodornienia katalitycznego np. stosujac katalizator platynowy, palladowy lub niklowy oraz gazowy wodór lub stosujac amalgamat sodowy i podobne. W koncu, zwiazki o przedstawionym wzorze, w którym R'jest inne niz atom wodoru, mozna alternatywnie (i korzystnie) sporzadzic z odpowiadajacych zwiazków, w których R' oznacza atom wodoru, za pomoca znanych dobrze technik tradycyjnych. Na przyklad, uzycie odpowiedniego reagenta o wzorze R'"X", w którym R'"jest inne niz atom wodoru lub grupa arylowa a X" oznacza grupe odszczepialna taka jak grupa arylowa lub alkilosulfonyloksylowa, w obecnosci zasady takiej jak wodorek sodu lub wodorotlenek sodu, prowadzi w koncu do powstania zwiazków, w których R' oznacza grupe alkilowa lub aralkilowa, jak podano powyzej.Poniewaz zwiazki wytwarzane sposobem wedlug wynalazku posiadaja jedno centrum asyme¬ trii, moga one istniec w oddzielnych postaciach optycznie czynnych d i 1, jak równiez w postaci mieszanin racemicznych lub dl. Obecny wynalazek obejmuje wszystkie te postacie. Na przyklad izomer optycznie czynny mozna otrzymac przez proste rodzielenie mieszaniny racemicznej dobrze znanymi metodami, np. przez krystalizacje frakcjonowana od soli pochodzacej od optycznie czynnego kwasu lub zasady. Alternatywnie, izomery optycznie czynne mozna sporzadzic stosujac w powyzszym szeregu reakcji jako materialy wyjsciowe odpowiednie enancjomery.Farmaceutyczniedopuszczalne sole addycyjne zasadowych zwiazków otrzymanych sposobem wedlug wynalazku sporzadza sie przez zadanie powyzszych zasad organicznych róznymi kwasami nieorganicznymi lub organicznymi, które tworza z nietoksycznymi kwasami addycyjne sole zawie¬ rajace aniony farmakologicznie dopuszczalne takie jak chlorowodorki, bromowodorki, jodowo- dorki, siarczany lub siarczyny, fosforany lub kwasne fosforany, octany, mleczany, jablezany, fumarany, cytryniany lub kwasne cytryniany, winiany lub dwuwiniany, bursztyniany, glukoniany, cukrzany, metanosulfoniany, etanosulfoniany, benzenosulfoniany i toluenosulfoniany. Na przy¬ klad, etap tworzenia soli mozna latwo przeprowadzic stosujac w zasadzie równomolowa ilosc odpowiedniego kwasu w srodowisku wodnego rozpuszczalnika lub w odpowiednim rozpuszczal¬ niku organicznym takim jak metanol lub etanol. Sól w stanie stalym otrzymuje sie z latwoscia po starannym odparowaniu rozpuszczalnika.Zasady chemiczne stosowanejako reagenty do sporzadzania farmaceutycznie dopuszczalnych soli zasadowych wedlug wynalazku sa zasadami, które tworza nietoksyczne sole zasadowe z opisanymi tutaj kwasowymi zwiazkami spirooksindolo imidazolidynodionowymi. Poszczególne nietoksyczne sole zasadowe obejmuja sole pochodzace od takich farmaceutycznie dopuszczalnych kationów jak sód, potas, wapn i magnez itd. Sole te z latwoscia sporzadza sie przez zwykle zadanie wodnym roztworem pozadanego dopuszczalnego farmakologicznie kationu i nastepnie odparo¬ wanie do sucha otrzymanego roztworu, korzystnie pod obnizonym cisnieniem. Alternatywnie mozna sporzadzic je przez mieszanie nizszych alkanolowych roztworów kwasowych zwiazków razem z pozadanymi alkoholanami metali alkalicznych i nastepne odparowanie otrzymanego roztworu do sucha, tak samo jak podano powyzej. W innym przypadku korzystnie stosuje sie stechiometryczne ilosci reagentów dla zapewnienia kompletnosci reakcji i maksymalnej wydaj¬ nosci produkcyjnej pozadanego produktu koncowego.Jak podano powyzej, zwiazki otrzymane sposobem wedlug wynalazku z latwoscia przysto¬ sowuje sie do stosowania terapeutycznego jako inhibitory reduktazy aldozowej do leczenia chroni-143 t* 3 cznych powiklan cukrzycowych, z uwagi na ich zdolnosc obnizania poziomu sorbitu w soczewkach osób chorych na cukrzyce do poziomu statystycznie znaczacego. Opisane tu zwiazki mozna podawac badz droga doustna, badz pozajelitowa. Na ogól zwiazki te podaje sie zwyczajnie w dawkach od okolo 0,10 mg do okolo 10 mg/kg wagi ciala/dzien, chociaz mozna dokonac konie¬ cznych zmian w zaleznosci od wagi i stanu leczonego oraz od obranej drogi podawania.W zwiazku z zastosowaniem zwiazków otrzymanych sposobem wedlug wynalazku do leczenia chorych na cukrzyce, nalezy zauwazyc, ze zwiazki te moga byc podawane badz same, badz w polaczeniu z farmaceutycznie dopuszczalnymi nosnikami dowolna z wymienionych powyzej dróg podawania, np. w dawkach pojedynczych lub wielokrotnych. Bardziej szczególowo, zwiazki te moga byc podawane w wielu róznych postaciach leku, np. moga byc laczone z róznymi dopuszczal¬ nymi farmaceutycznie nosnikami doustnymi, do postaci tabletek, kapsulek, pastylek, proszkóww oplatkach, twardych cukierków, proszków, sprayów, zawiesin wodnych, roztworów do iniekcji, eliksirów, syropów i podobnych. Nosniki takie obejmuja stale rozcienczalniki lub wypelniacze, sterylne wodne srodki i rózne nietoksyczne rozpuszczalniki organiczne. Na ogól zwiazki te obecne beda w takich dawkach w stezeniach od okolo 0,5% do okolo 90% wagowych calego skladu pozadanej dawki.Do podawania doustnego tabletki zawierajace rózne zarobki takie jak cytrynian sodu, weglan wapnia i fosforan wapnia mozna stosowac z róznymi srodkami dezintegrujacymi takimi jak skrobia, korzystnie skrobia ziemniaczana lub tapiokowa, kwas alginowy i pewne kompleksy krzemianowe, lacznie ze srodkami zlepiajacymi takimi jak poliwinylopirolidon, zelatyna i guma arabska. Ponadto, przy tabletkowaniu czesto przydatne sa srodki poslizgowe takie jak stearynian magnezu, siarczan sodowo-laurylowy i talk. Stale kompozycje podobnego typu moga równiez byc stosowane jako wypelniania miekkich i twardych kapsulek zelatynowych, w zwiazku z tym korzystnymi materialami moga byc równiez glikole polietylenowe o wysokim ciezarze czasteczko¬ wym. Gdy do podawania doustnego pozadane sa zawiesiny wodne lub eliksiry, podstawowy skladnik aktywny moze byc laczony z róznymi srodkami slodzacymi lub aromatycznymi, srodkami barwiacymi lub barwnikami, ijesli zachodzi potrzeba, ze srodkami emulgujacymi lub zawieszaja¬ cymi, jak równiez z takimi rozcienczalnikamijak woda, etanol, glikol propylenowy, gliceryna i ich rózne kombinacje.Do podawania pozajelitowego mozna stosowac roztwory spiro-oksindolo imidazolidynodio- nów w oleju sezamowym lub arachidowym lub w wodnym roztworze glikolu propylenowego albo w N,N-dimetyloformamidzie, jak równiez sterylne roztwory wodne odpowiadajacych rozpu¬ szczalnych w wodzie, nietoksycznych soli addycyjnych z kwasami nieorganicznymi i organicznymi lub soli z metalami ziem alkalicznych, wymienionymi powyzej. Takieroztwory wodne powinny byc w razie potrzeby odpowiednio buforowane a ciekly rozpuszczalnik powinien byc najpierw dopro¬ wadzony do izotonicznosci za pomoca odpowiedniej ilosci solanki lub glukozy. Takie wodne roztwory sa szczególnie odpowiednie do iniekcji dozylnych, domiesniowych, podskórnych i doo¬ trzewnowych. Wszystkie powyzsze wodne sterylne osrodki otrzymuje sie znanymi sposobami.Ponadto mozliwejest równiez miejscowe podawanie powyzszych spiro-oksindolo oksazolidy- nodionów za pomoca odpowiedniego roztworu oftalmicznego do wkraplama do oczu.Aktywnosc zwiazków otrzymanych sposobem wedlug wynalazku jako srodków do leczenia chronicznych powiklan cukrzycowych okresla sie na podstawie ich zdolnosci pomyslnego przejscia nastepujacych standardowych testów biologicznych lub farmakologicznych, mianowicie: (1) pomiaru zdolnosci hamowania enzymatycznej aktywnosci wyizolowanej reduktazy aldozowej, (2) pomiaru zdolnosci redukowania lub hamowania akumulacji sorbitu w nerwie kulszowym ostro streptozotocinowanych (tzn. diabetycznych) szczurów, (3) pomiaru zdolnosci odwracania juz podniesionych poziomów sorbitu w nerwie kulszowym i soczewkach szczurów z chronicznie wzbudzona diabetyczna streptozotocina, (4) pomiaru zdolnosci zapobiegania lub inhibitowania tworzenia sie galaktytu w soczewkach u szczurów z ostra galaktozemia i (9) pomiaru zdolnosci opózniania tworzenia sie katarakty i zredukowania nieprzezroczystosci soczewek u szczurów chronicznie galaktozemicznych.Otrzymany w ponizszym przykladzie spiro-azoindolo imidazolidynodion badano w stezeniu na poziomie 10~6 mola na zdolnosc redukowania lub inhibitowania aktywnosci enzymu reduktazy aldozowej metoda S. Haymana i in. jak opisano w Journal ofBiological Chemistry, tom 240, str. 8774 143 #7* (1965), zmodyfikowana przez K. Sestanja i in. w opisie patentowym Stanów Zjedn. Am. nr 3 821 383. W kazdym przypadku, stosowanym substratem byl czesciowo oczyszczony enzym reduktazy aldozy otrzymany z soczewek cielecych. % zahamowana aktywnosci enzymu w odnie¬ sieniu do wybranego poziomu stezenia (10~6M) wynosil 49.Ponizsze przyklady ilustruja sposób wedlug wynalazku nie ograniczajac jego zakresu. Prepa¬ raty A-B stanowia surowce do produktów wedlug wynalazku.Preparat A. Roztwór zlozony z 3,0 (0,014 mola) ureidomalonianu etylu rozpuszczonego w 43 ml absolutnego etanolu ogrzewano w^atmosferzez azotu, podczas powolnego dodawania do niego 0,017 molarnego roztworu etanolanu sodu (sód w etanolu) przez okres 2,5 godziny. Po zakonczeniu tego etapu, uzyskana mieszanine reakcyjna ochlodzono do temperatury pokojowej (okolo 20°C) i oddzielono pozadany produkt za pomoca ssacej filtracji i nastepnego przemycia dwoma porcjami po 20 ml alkoholu absolutnego i 1 porcja 20 ml absolutnego eteru. W ten sposób w koncu otrzymano czysty hydantoino-5-karboksylan sodowo-etylowy.Gdy powtórzono reakcje stosujac 10 g produktu wyjsciowego (ureidomalonianu etylu) i 1,06 g sodu w 60 ml absolutnego etanolu, wydajnosc czystego produktu koncowego wynosila 7,53 g (85%).Preparat B. Mieszanine zlozona z 20 g (0,14 mola) 3-nitro-4-hydroksypirydyny, 33,3 g pie- ciochlorku fosforu i 2 ml tlenochlorku fosforu ogrzewano na lazni olejowej w temperaturze 130°C przez okres 3 godzin. Po zakonczeniu tego etapu, usunieto nadmiar tlenochlorku fosforu z wyczerpanej mieszaniny reakcyjnej za pomoca destylacji frakcjonowanej a pozostaly material rozprowadzono nastepnie w chlorku metylenu. Roztwór ten nastepnie przemyto wodnym nasyco¬ nym roztworem wodoroweglanu sodu, osuszono nad bezwodnym siarczanem magnezu i przesa¬ czono. Po odparowaniu rozpuszczalnika z otrzymanego przesaczu otrzymano pozadany produkt, tj. 3-nitro-4-chloropirydyne.Gdy powtórzono powyzsze postepowanie przy uzyciu 2,8 g (0,02 mola) wyjsciowego materialu (3-nitro-4-hydroksypirydyny) wydajnosc czystego produktu koncowego wynosila 2,35 g (74%).Przyklad I. Roztwór zlozony z 639,2g (0,00403 mola) 3-nitro-4-chloropirydyny (preparat B) i 1,0288 g (0,0053 mola) hydantoino-5-karboksylanu sodowo-etylowego (preparat A) rozpu¬ szczonych w 10 ml dimetyloformamidu pozostawiono na noc w temperaturze pokojowej (okolo 20°C) na okres okolo 16 godzin przy mieszaniu mechanicznym. Po zakonczeniu tego etapu, odparowano z mieszaniny rozpuszczalnik a surowy pozostaly material wysuszono nastepnie pod wysoka próznia i ewentualnie krystalizowano z chlorku metylenu otrzymujac 525 mg czystego 5/3-nitro-4-pirydylo/ -hydantoino-5-karboksylanu etylu o temperaturze topnienia 203,5-204,5°C.Gdy powtórzono reakcje stosujac jako material wyjsciowy 2,35 g 3-nitro-4-chloropirydyny i jako srodek alkilujacy 3,74 g hydantoino-5-karboksylanu sodowo-etylowego, wydajnosc otrzyma¬ nego produktu czystego wynosila 3,83 g (88,3%).Mieszanine zlozona ze 158,5 g (0,00054 mola) 5-/3-nitro-4-pirydylo/ hydantoino-5-karboksy- lanu etylu, 335,1 mg sproszkowanego zelaza i 5 ml lodowatego kwasu octowego ogrzano do temperatury 100°C, a nastepnie ochlodzono do okolo 65°C. Reakcja dobiegla do konca po okolo 10-15 minutach. Po zakonczeniu tego etapu, mieszanine reakcyjna przesaczono przez filtr w celu usuniecia niepozadanych cial stalych a otrzymany przesacz odparowano pod obnizonym cisnie¬ niem otrzymujac w koncu czysty spiro-[imidazolidyno-4,3'- /6-azaindolino/] -2,2',5-trion jako pozadany produkt koncowy. Wydajnosc czystego produktu o temperaturze topnienia 265°C (rozklad) wynosila 80 g (68%). Czysty produkt dalej oznaczano za pomoca spektrometrii masowej i magnetycznego rezonansu jadrowego.Zastrzezenia patentowe 1.Sposób wytwarzania nowych pochodnych hydantoiny o przedstawionym wzorze, oraz ich farmaceutycznie dopuszczalnych soli, w którym ugrupowanie =A-B=D- oznacza grupe =N-CH=CH-, =CH-CH=N- lub =CH-N=CH-, R' oznacza atom wodoru, grupe alkilowa o 1-4 atomach wegla, grupe arylowa lub aryloalkilowa o 1-3 atomach wegla w czesci alkilowej, przy czym kazda czesc arylowa oznacza grupe pirydylowa, tienylowa, fenylowa oraz mono- lub di-143 »7« 5 podstawiona fenylowa, w której podstawnikiem pierscienia jest atom fluoru, chloru, bromu, grupa alkilowa i alkoksylowa o 1-4 atomach wegla i grupa trifluorometylowa, R" oznacza atom wodoru, grupe hydroksylowa, atom fluoru, chloru, grupe alkilowa lub alkoksylowa o 1-4 atomach wegla lub grupe trifluorometylowa a zwlaszcza spiro- [imidazolidyno-4,3'-/azaindolino/] -2,2', 5-trionu, znamienny tym, ze odpowiednia chlorowcodinitropodstawiona pirydyne alkiluje sie hydantoino-5- karboksylanem sodowo-etylowym i nastepnie przeprowadza sie cyklizacje redukcyjna, po czym ewentualnie gdy R' oznacza atom wodoru alkiluje sie otrzymany zwiazek srodkiem alkilujacym o wzorze R"'X", w którym R'" ma takie znaczenie jak R' ale nie oznacza atomu wodoru lub grupy arylowej a X" oznacza grupe odszczepiajaca sie, i ewentualnie przeksztalca sie otrzymany zwiazek w sól farmaceutycznie dopuszczalna. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze etap cyklizacji redukcyjnej prowadzi sie przy uzyciu sproszkowanego zelaza w obecnosci kwasu w temperaturze od okolo 20°C do okolo 100°C.R' V PL PL PL PL