PL167741B1

PL167741B1 - Sposób wytwarzania nowych pochodnych imidazolu PL

Info

Publication number: PL167741B1
Application number: PL91291747A
Authority: PL
Inventors: Arto J Karjalainen; Arja M Kalapudas; Reino O Pelkonen; Marja-Liisa Sodervall; Matti A Lahde; Risto A S Lammintausta
Original assignee: Orion Yhtymae Oy
Priority date: 1990-09-21
Filing date: 1991-09-17
Publication date: 1995-10-31
Also published as: HU913019D0; IE68934B1; PT99019A; IE913314A1; IL99472A0; AU640817B2; CZ280088B6; FI914254A0; ZA917476B; NO913712D0; EP0476944B1; JPH04230668A; HUT59107A; CS286891A3; GB9020629D0; PL291747A1; LV10095B; DE69114644D1; DE69114644T2; FI914254A7

Abstract

imidazolu o ogólnym wzorze 1, w którym R 1, R2, R '1 i R '2 niezaleznie oznaczaja H, CN, C F 3 , C H F 2 , C H 2 F lub atom chlorowca, R' oznacza H lub grupe benzylowa, R3 i R4 oznaczaja atomy wodoru lub razem tworza wiazanie, a n oznacza 1-4, a takze ich farmakologicznie dopuszczalnych addycyjnych soli z kwasami, znamienny tym, ze dwufenyloketon o ogólnym wzorze 2, w którym R 1, R 2, R '1, R '2 i n maja wyzej podane znaczenie, poddaje sie reakcji z 4/5/-formyloimidazolem o ogólnym wzorze 3, w którym R' ma wyzej podane znaczenie, w obecnosci reagenta zawierajacego tytan o niskim stopniu war- tosciowosci, z wytworzeniem zwiazku o ogólnym wzorze 1, w którym R ', R 1, R 2, R '1 , R '2 i n maja wyzej podane znaczenie, a R3 i R4 razem tworza wiazanie, po czym ewentualnie ten produkt uwo- dornia sie, wzglednie ten produkt poddaje sie reak- cji przeniesienia wodoru z wytworzeniem zwiazku o wzorze 1, w którym R i, R 2, R '1, R '2 i n maja wyzej podane znaczenie, a R 3, R4 i R ' oznaczaja atomy wodoru, po czym ewentualnie tak otrzymany zwia- zek o wzorze 1 przeprowadza sie w jego farmakolo- gicznie dopuszczalna addycyjna sól z kwasem. Wzór 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania nowych pochodnych imidazolu o ogólnym wzorze 1, w którym R1, R2, R'i i R'2 niezależnie oznaczają H, CN, CF3, CHF2, CH2F lub atom chlorowca, R' oznacza H lub grupę benzylową, R3 i R4 oznaczają atomy wodoru lub razem tworzą wiązanie, a n oznacza 1-4, a także nietoksycznych farmakologicznie dopuszczalnych addycyjnych soli tych związków z kwasami.

Związki o wzorze 1 są cenne zwłaszcza jako środki inhibitujące aromatazę i z tego względu są one przydatne w leczeniu chorób zależnych od estrogenu, np. nowotworu piersi lub łagodnej hiperplazji prostaty (BPH).

Estrogeny stanowią podstawowe sterydy w fizjologii i funkcjonowaniu normalnie rozwijających się piersi i organów płciowych u kobiet. Z drugiej strony wiadomo, że estrogeny pobudzają wzrost nowotworów piersi i błony śluzowej macicy, tak że mogą one powodować wzrost niebezpieczeństwa rozwoju nowotworu piersi, jeśli podawane są w dawkach fizjologicznych przez długi okres czasu. Nadmierne wytwarzanie estradiolu może również spowodować inne łagodne zaburzenia w organach uzależnionych od hormonu. Rolę estrogenów jako stymulatorów wzrostu nowotworów wyraźnie potwierdza fakt, że antyestrogeny zajęły główną pozycję w leczeniu nowotworów piersi bogatych w receptory estrogenów. Antyestrogeny działają ¹ wiążąc się z receptorami estrogenów i w ten sposób hamują biologiczne działanie estrogenów. Potwierdzono to klinicznie zastosowawszy niespecyficzny inhibitor syntezy sterydu, aminoglutetimid. Syntezę estrogenu można blokować specyficznie przez hamowanie enzymu aromatazy, będącego kluczowym enzymem w sekwencji biochemicznej syntezy estrogenu. Hamowanie aromatazy odgrywa istotną rolę, gdyż szereg nowotworów piersi syntetyzuje estradiol i estron in situ i w związku z tym wykazuje ciągłą symulację wzrostu (Alan Lipton i inni, Cancer 58: 770-782, 1987).

We wzorze 1 R1, R2, R'i i R'2 oznaczają korzystnie atom wodoru lub atom chlorowca, a zwłaszcza atom wodoru lub fluoru. Grupy fenylowe mogą być podstawione w pozycji orto, meta lub para. Gdy grupa fenylowa jest jednopodstawioną, to jest to korzystnie podstawienie w pozycji para.

Korzystnie R' oznacza H, a R3 i R4 korzystnie oznaczają atomy wodoru.

Cechą sposobu według wynalazku jest to, że dwufenyloketon o ogólnym wzorze 2, w którym Ri, R2, R'1, R'2 i n mają wyżej podane znaczenie, poddaje się reakcji z 4/5/-formyloimidazolem o ogólnym wzorze 3, w którym R' ma wyżej podane znaczenie, w obecności reagenta zawierającego

167 741 tytan o niskim stopniu wartościowości, z wytworzeniem związku o ogólnym wzorze 1, w którym R', Ri, R2, R'1, R'2 i n mają wyżej podane znaczenie, a R3 i R4 razem tworzą wiązanie, po czym ewentualnie ten produkt uwodornia się, względnie ten produkt poddaje się reakcji przeniesienia wodoru z wytworzeniem związku o wzorze 1, w którym R1, R2, R'i, R'2 i n mają wyżej podane znaczenie, a R3, R4 i R' oznaczają atomy wodoru, po czym ewentualnie tak otrzymany związek o wzorze 1 przeprowadza się w jego farmakologicznie dopuszczalną addycyjną sól z kwasem.

Reakcję związków o wzorach 2 i 3 prowadzi się w odpowiednim rozpuszczalniku, np. w tetrahydrofuranie lub dwumetoksyetanie, w atmosferze gazu obojętnego, np. w atmosferze azotu lub argonu.

Nienasycone związki o wzorze 1, to jest związki, w których R1, R2, R'1, R'2, R' i n mają wyżej podane znaczenie, a R3 i R4 razem tworzą wiązanie, wyodrębnia się i uwodornia. Można je również uwodorniać bezpośrednio w środowisku kwaśnym, bez uprzedniego wyodrębniania. Uwodornianie prowadzi się dogodnie w temperaturze pokojowej, w trakcie intensywnego mieszania w alkoholu, np. w etanolu, w obecności katalizatora, w atmosferze wodoru. Do odpowiednich katalizatorów należą np. tlenek platyny, pallad na węglu i nikiel Raney'a. Ten etap reakcji przedstwia schemat, na którym związek o wzorze 1, w którym Ri, R2, R'1, R'2, R' i n mają wyżej podane znaczenie, a R3 i R4 razem tworzą wiązanie, przedstawiono wzorem 4, a związek o wzorze 1, w którym R1, R2, R'i, R'2 i n mają wyżej podane znaczenie, a R3 i R4 = H przedstawiono wzorem 5.

Gdy R' oznacza grupę benzylową, grupę taką można również usunąć w czasie uwodorniania. W takim przypadku uwodornianie prowadzi się w środowisku kwaśnym, np. w mieszaninie kwasu solnego i etanolu.

Związki o wzorze 1, w którym R3 = R4 = R' = H można wytworzyć ze związków o wzorze 4 w reakcji przenoszenia wodoru, np. z użyciem mrówczanu amonowego, lub w wyniku równoczesnego uwodornienia podwójnego wiązania i zabezpieczającej grupy benzylowej. Gdy jeden lub większa liczba podstawników R1, R2, R'1 i R'2 oznacza CN trzeba takie podstawniki zabezpieczyć na okres trwania reakcji przenoszenia wodoru.

Keton o wzorze 2 można wytworzyć np. z odpowiedniego podstawionego acetofenonu i benzaldehydu drogą kondensacji i uwodornienia.

Związki o wzorze 1 tworzą sole addycyjne zarówno z kwasami organicznymi, jak i nieorganicznymi. Mogą więc one tworzyć szereg farmakologicznie dopuszczalnych soli addycyjnych z kwasami, takich jak chlorki, bromki, siarczany, azotany, fosforany, sulfoniany, mrówczany, bursztyniany, maleiniany, cytryniany, benzoesany, salicylany, askorbiniany, itp.

Związki o wzorze 1 mogą stanowić substancję czynną środków farmaceutycznych. Stwierdzono, że związki te, w zależności od znaczenia podstawników R', R1, R2, R'1 i R'2, wykazują w różnym stopniu działanie inhibitujące aromatazę i desmolazę. Związki wybiórczo inhibitujące enzym aromatazę znajdują zastosowanie w leczeniu chorób uzależnionych od estrogenu, np. nowotworu piersi lub łagodnej hiperplazji prostaty (BPH).

Związki o wzorze 1, ich nietoksyczne, farmakologicznie dopuszczalne sole addycyjne z kwasami, albo ich mieszaniny podawać można pozajelitowo, dożylnie lub doustnie. Zazwyczaj skuteczną ilość związku łączy się z odpowiednim farmaceutycznym nośnikiem. W użytym znaczeniu „skuteczna ilość odnosi się do tych ilości, przy których uzyskuje się pożądany efekt bez powodowania niekorzystnych skutków ubocznych. Dokładna ilość stosowana w konkretnej sytuacji zależy od szeregu czynników takich jak sposób podawania, gatunek ssaka, stan, w jakim związek jest podawany itp., oraz oczywiście od budowy związku.

Farmaceutyczne nośniki, które powszechnie stosuje się ze związkami według niniejszego wynalazku, mogą być stałe lub ciekłe i dobrane zazwyczaj w zależności od przewidywanego sposobu podawania. Tak np. do stałych nośników należy laktoza, sacharoza, żelatyna i agar, a do ciekłych nośników należy woda, syrop, olej arachidowy i oliwa. Inne odpowiednie nośniki są dobrze znane specjalistom w dziedzinie środków farmaceutycznych. Mieszaninę związku i nośnika można konfekcjonować w różnych odpowiednich formach, takich jak tabletki, kapsułki, czopki, roztwory, emulsje i proszki.

Zdolność związków o wzorze 1 do inhibitowania enzymu aromatazy wykazano w próbie in vitro, zgodnie z metodą M. Panasena (Biological Research in Pregnancy, Vol. 6, nr 2, 1985, str. 94-99). Zastosowano enzym aromatazę ludzką. Enzym wydzielono z ludzkiego łożyska, które jest

167 741 bogate w ten enzym. Frakcję mikrosomalną wydzielono metodą wirowania osadu (100000 X g). Preparat enzymatyczny stosowano bez dalszego oczyszczania. Dodawano badane związki wymienione w tabeli 1, wraz ze 100000dpm 1,2[³H]-androsteno-3,17-dionu i układu wydzielającego NADPH. Badane związki stosowano w stężeniach 0,001, 0,01, 0,1 i 1,0 mM. Inkubację prowadzono w 37°C przez 40 minut. W wyniku aromatyzacji l,2[3H]-androsteno-3,17-dionu następuje wydzielanie się ³H₂O. Trytowaną wodę oraz trytowany substrat łatwo rozdziela się w mikrokolumnie Sep-Pak, która absorbuje steryd, ale umożliwia swobodną elucję wody. Radioaktywność mierzono za pomocą scyntylacyjnego licznika cieczowego. Inhibitowanie aromatazy oceniano porównując radioaktywność 3h₂O z próbek z dodatkiem inhibitora i próbek kontrolnych nie zawierających inhibitora. Wyliczano wielkości IC—50 jako stężenia inhibitujące aktywność enzymu w 50%. Stężenia te podano w tabeli 2.

Zdolność desmolazy do rozszczepiania badanego bocznego łańcucha cholesterolu (SCC) oznaczano metodą Panasena i Pelkonena (Steroids 43: 517-527, 1984). Inkubacje prowadzono w 1-5 ml probówkach Eppendorfa, przy czym jako zestawu używano wytrząsarkę Eppendorfa, wirówkę i inkubator. W objętości inkubacyjnej 300μ! przygotowywano substrat (5μΜ), zgodnie z metodą Hanukoglu i Jefcoare (J. Chromatogr. 190: 256-262,1989) oraz 100000 dpm radioaktywnego ³H-4-cholesterolu (czystość związku sprawdzając metodą chromatografu cienkowarstwowej, TLC) w 0,5% Tween 20, po czym dodano 10 mM MgC2, 5μΜ cyjanoketon i 2mM NADPH. Próbki kontrolne zawierały wszystkie powyższe składniki, z tym że preparat enzymatyczny dezaktywowano przed inkubacją dodając 900μl metanolu. Jako źródło enzymu zastosowano mitochondrialną frakcję (1 mg białka) ludzkiego łożyska lub nadnercza bydlęcego. Po inkubacji w 37°C przez 30 minut reakcję przemywano dodając 900μΐ metanolu. Do każdego produktu inkubacji dodawano 1500 dpm markera, ¹⁴C-4-pregnenolonu i probówki intensywnie wytrząsano. Po doprowadzeniu do stanu równowagi przez 10 minut białka wytrącone metanolem oddzielano metodą wirowania (8000 X g, 2 minuty) i ciecz znad osadu odciągano do 1 ml plastikowej strzykawki, a następnie wprowadzano do mikrokolumny ze wstępnie ustaloną równowagą (w 75% metanolu). Kolumnę przemywano 1 ml 75% metanolu, a następnie 3 ml 80% metanolu. 80% metanolowy eluat zbierano we fiolce pomiarowej, do której dodawano 10 ml cieczy scyntylacyjnej. Radioaktywność zliczano wykorzystując podwójnie znaczony program za pomocą scyntylacyjnego licznika cieczowego (LKB RackBeta). Typowe aktywności enzymu w preparatach z łożyska i nadnercza bydlęcego wynosiły odpowiednio 0,5-3 i 50-100 pmoli powstałego pregnenolonu/mg białka.

W próbach inhibitowania substancję (o ostatecznym stężeniu w zakresie 1-1000μΜ) dodawano do mieszaniny inkubacyjnej w objętości 10-20/ul, zazwyczaj w postaci roztworu w metanolu lub etanolu. Do kontrolnej fiołki inkubacyjnej dodawano taką samą objętość substancji rozpuszczonej. Wielkości IC-50 (stężenia powodujące inhibitowanie w 50%) wyznaczone graficznie podano w tabeli 2.

Tabela 1

Nr	Badany związek
1	4-/2,4-dwufenylobutylo/-1 H-imidazol
2	4-[2-/4-fluorofenylo/-4-fenylobutylo]-1 H-imidazol
3	4-[2,4-bii/4-fluorofenylo/buty1o]-1 H-imidazol
4	4-[2-/4-cyjanofenylo/-4-/4-fluorofenylo/butylo]-1 H-imidazol
Tabela 2

Związek nr	Aromataza /IC-50, μmole/1itr	Desmolaza IC-50, pmole/iitr
1	5,5	12
2	2,2	28
3	1,3	20
4	0,5	6,6

167 741

Dzienna dawka dla pacjenta przy podawaniu doustnym waha się od 20 do około 200 mg.

Wynalazek ilustrują następujące przykłady.

Widma ¹HNMR wyznaczono za pomocą urządzenia Bruker AC-P300. Jako substancję wzorcową stosowano tetrametylosilan. Widma masowe (MS) oznaczano w urządzeniu Kratos MS80RF Autoconsole.

Przykład I.

a) l-Benzylo-5-[2-/4-fluorofenylo/-4-fenylobuten-l-ylo]-lH-imidazol.

W kolbie umieszcza się Zn (41,7 g, 0,642 mola) i 200 ml tetrahydrofuranu (THF). Do mieszaniny tej wkrapla się TiCl4 (60,3 g, 0,321 mola) w temperaturze 0-10°C, po czym mieszaninę ogrzewa się w temperaturze wrzenia w' warunkach powrotu skroplin przez 1 godzinę. Do mieszaniny dodaje się w temperaturze pokojowej 12,2 g (0,0-4 mola) 4'--'luoropropi:ofenonu i 14,9 g (0,080 mola) 1-benzylo---formyloimidazolu w 2-0 ml THF. Mieszaninę ogrzewa się do wrzenia i ogrzewanie we wrzeniu kontynuuje się przez 3 godziny. Po schłodzeniu do temperatury pokojowej mieszaninę wlewa się do 10% roztworu K2CO3. Dodaje się toluen i mieszaninę sączy przez ziemię okrzemkową. Fazę toluenową oddziela się, po czym warstwę wodną ekstrahuje się ponownie toluenem. Ekstrakty toluenowe łączy się, przemywa wodą, suszy nad MgSCo i odparowuje do sucha. Surowy produkt oczyszcza się metodą chromatografu rzutowej stosując chlorek metylenu i metanol (9,7-:0,2-) jako eluent. MS: 382 (14, M+), 291 (34), 200 (4), 91 (100).

W taki sam sposób wytworzono następujące ' związki:

1-benzylo-5-[2,4-dwufenyIobuten-1-ylo]-1H-imidazol. MS: 364 (30, M+), 273 (72), 182 (9), 91 (100), 6- (11).

l-benzylo-5~-2,4-bis/4-fluorcfenylo/buten-l-yίoj-lH-imidazol. MS: 400 (31, M+), 291 (73), 200(9), 1^9(35),91 (100). 1HNMR (w postaci chlorowodorku, CDCh): 2,62 (złamany t, 2H),2,82 (złamany t, 2H), -,34 (s, 2H), 6,20 (s, 1H), 6,43 (s, 1H), 6,86-7,- (m, 13H), 8,93 (s, 1H).

b) 4-[2-/4-Fluorofenylo/-4[fenylobutylo]-1 H-imidazol.

l-Benzylo-5-·[2-/Φ[luorofenylo/-4-fenylobuten---ylo]-lH[imidazol (4,-8 g, 0,012 mola) rozpuszcza się w roztworze etanol/woda (2-:1-). Do mieszaniny dodaje się 0,46 g 10% Pd/C i 3,8 g (0,06 mola) mrówczanu amonowego w 1- ml wody. Po ogrzewaniu we wrzeniu przez 2 godziny mieszaninę sączy się, po czym przesącz odparowuje się do sucha. Produkt przekształca się następnie w chlorowodorek stosując eter dietylowy nasycony suchym gazowym chlorowodorem. MS: 294 (12, M+), 203 (36), 190 (28), 109 (28), 91 (100), 82. (42).

W taki sam sposób wytworzono następujące związki:

4-/2,4-dwtfenylobutylo/-1H[imidaz0l. MS: 276 (14, M+), 18- (31), 172 (24), 91 (100), 82 (43), 1HNMR (w postaci zasady, CDCI3): 1,9-2,1 (m, 2H), 2,4-2,- (m, 2H), 2,8-3,0 (m, 3H), 6,-3 (s, 1H), 7,0-7,4 (m, 11H).

4-[2,-4i)is/^^^-fl1^«^l^<^l^^r^^l<^y'butylo]-1H[imidazol. MS: 312 (4, M+), 203 (16), 190 (22), 109 (100), 91 (9), 81 (—). 1H NMR (w postaci chlorowodorku, metanol-d^: 1,9--2,1 (m, 2H), 2,4-2,- (m, 2H) 2,9-3,1 (m, 3H), 6,9-7,2- (m, 9H), 8,68 (s, 1H).

Przykład II. 4-[2-/4-Cyjanofenylo/-4-/4-fluorofenylo/-butylo]-1H[imidazol.

-Benzylo-5--2-[4-cyjanofenylo/-i^/4-fluoΓofenylo/-buten-1 -ylo]-1 H-imidazol.

W trakcie mieszania w -10°C i atmosferze azotu do zawiesiny sproszkowanego cynku (3,08 g) w THF (-0 ml) wkrapla się 4,46 g czterochlorku tytanu. Mieszaninę ogrzewa się w temperaturze wrzenia w warunkach powrotu skroplin przez 1 godzinę, po czym roztwór chłodzi się do temperatury pokojowej i dodaje się 1,0 g l[/Φ-cyjanofenylo/-3-/4-fluorofenylo/propanonu-l w 2- ml THF i 0,73 g l-benzylo-5-formyloimidazolu w 2- ml THF. Mieszaninę miesza się w temperaturze pokojowej przez 2 godziny i ogrzewa w temperaturze wrzenia w warunkach powrotu skroplin przez 6 godzin. Ciemną mieszaninę wlewa się do 60 ml wody, alkalizuje 10% K2CO3 i ekstrahuje toluenem. Roztwór toluenowy przesącza się przez ziemię okrzemkową, przesącz odparowuje się, a pozostałość oczyszcza metodą chromatografii rzutowej. MS: 407 (M*, 8), 298 (3-), 109 (13), 91 (100).

b) 4-[2-/4-Cyjanofenylo/-4-/4-lluorofenylo/-butylo]-1 H-imida zol.

Chlorowodorek 1 -benyzło-5--2-/4-cyjanoffnylo/-i^/4-fiuorofenylo/buten-1 -ylo]-1 H-imidazolu rozpuszcza się w etanolu i podaniu katalitycznej ilości 10% Pd/C mieszaninę reakcyjną miesza się intensywnie w temperaturze pokojowej w atmosferze wodoru do zakończenia reakcji usuwania

167 741 grupy benzylowej. Mieszaninę reakcyjną przesącza się i odparowuje do sucha, a produkt oczyszcza się metodą chromatografii rzutowej. ¹H NMR (sól HCl, MeoH-d₄): 2,0-2,15 (m, 2H), 2,46 (t, 2H), 3,0-3,16 (m, 3H), 6,96 (t, 2H), 7,0-7,11 (m, 3H), 7,38 (d, 2H), 7,68 (d, 2H), 8,70 (s, 1H).

Wzór 2

R‘

Wzór 3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz

Cena 1,50 zł

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Sposób wytwarzania nowych pochodnych imidazolu o ogólnym wzorze 1, w którym R-, R2, R'i i R'2 niezależnie oznaczają H, CN, CF 3, CHF
2, CH2 F lub atom chlorowca, R' oznacza H lub grupę benzylową, R3 i R4 oznaczają atomy wodoru lub razem tworzą wiązanie, a n oznacza 1-4, a także ich farmakologicznie dopuszczalnych addycyjnych soli z kwasami, znamienny tym, że dwufenyloketon o ogólnym wzorze 2, w którym R1, R2, R'i, R'2 i n mają wyżej podane znaczenie, poddaje się reakcji z 4/5/-formyloimidazolem o ogólnym wzorze 3, w którym R' ma wyżej podane znaczenie, w obecności reagenta zawierającego tytan o niskim stopniu wartościowości, z wytworzeniem związku o ogólnym wzorze 1, w którym R', Ri, R2, R'i, R'2 i n mają wyżej podane znaczenie, a R3 i R4 razem tworzą wiązanie, po czym ewentualnie ten produkt uwodornia się, względnie ten produkt poddaje się reakcji przeniesienia wodoru z wytworzeniem związku o wzorze 1, w którym Ri, R2, R'i, R'2 i n mają wyżej podane znaczenie, a R3, R4 i R' oznaczają atomy wodoru, po czym ewentualnie tak otrzymany związek o wzorze 1 przeprowadza się wjego farmakologicznie dopuszczalną addycyjną sól z kwasem.