PL212030B1

PL212030B1 - Nowy związek, pochodna alkoholoaminy i jej optycznie czynne enancjomery

Info

Publication number: PL212030B1
Application number: PL383352A
Authority: PL
Inventors: Grażyna Groszek; Barbara Filipek; Marek Bednarski
Original assignee: Politechnika Rzeszowska
Priority date: 2007-09-14
Filing date: 2007-09-14
Publication date: 2012-07-31
Also published as: PL383352A1

Description

Wynalazek dotyczy nowego związku chemicznego, pochodnej alkoholoaminy w postaci racematu i jej enancjomerów R,S, który zaliczany jest do związków wykazujących powinowactwo do receptorów β-adrenolitycznych, tak zwany β-bloker.

Leki β-adrenolityczne mają szerokie zastosowanie w leczeniu takich chorób i schorzeń jak: zaburzenia rytmu serca, przyspieszenie czynności i niedokrwienie serca, nadciśnienie tętnicze, dusznica bolesna. Stosuje się je również w leczeniu jaskry, napadów lękowych, migreny. Łagodzą stresy oraz objawy abstynencji alkoholowej i głodu narkotycznego u uzależnionych. Teoria receptorowa zaproponowana przez Alhquist, R.P. „A Study of Adrenotropic Receptors”, American Journal of Physiology 1948, 153, 586-600, a także późniejsze badania, których celem była synteza nowych pochodnych izoprenaliny, przyczyniły się do odkrycia nowej grupy leków - β-adrenolityków, zwanych również β-blokerami. Związki posiadają w swej strukturze chemicznej fragment alkoholoaminy, wzór 1.

Wykazują powinowactwo do receptorów β-adrenolitycznych, ale w przeciwieństwie do leków β-adrenergicznych, które są agonistami tych receptorów (pobudzają je), nie wywołują one odpowiedzi biologicznej, a zatem jedynie blokują te receptory.

Do tej grupy związków zaliczamy związki znane pod nazwami zwyczajowymi jak propranolol opisany w patentach belgijskich nr 640,312 i 640,313 (1964 r.) oraz w patentach USA nr 3,337,628 (1967 r.) i 3,520,919 (1970 r.), pindolol opisany w patentach szwajcarskich nr 469,002 i 472,404 (1969 r.) czy karwedilol opisany w patencie niemieckim nr 2,815,926 i USA nr 4,503,067 (1979 i 1985 r.).

Ich działanie farmakologiczne jest dobrze udokumentowane i tak przykładowo: dla propranololu przez Hansteena V. w Brit. Med. J., 284, 155, (1982); czy karwedilolu przez Hirohashi M. ArzneimittelForsch. 40, 735, (1990). Patent polski nr 195413 (2007) opisuje nowy związek, pochodną alkoholoaminy o nazwie chemicznej 1-(1H-indol-4-iloksy)-3-(2-(2-metoksyfenoksy)etyloamino)propan-2-ol, który we wstępnych testach in vitro i in vivo wykazał działanie adrenolityczne i może być stosowany jako β-bloker.

Wyżej opisane związki nie wykazują selektywności do receptorów α i β, co jest zasadniczym elementem ich skuteczności biologicznej jako β-blokerów. U wielu z tych związków działanie β-blokujące występuje równolegle z niepożądanym działaniem kardiodepresyjnym. Jest to wada leków z tej grupy, zatem poszukuje się nowych, lepszych leków z tej grupy, to jest takich, których działanie biologiczne będzie selektywne, pozbawione ubocznego niepożądanego działania.

Przedmiotem wynalazku jest nowa pochodna alkoholoaminy o ogólnym wzorze 1, kiedy podstawnik hydroksylowy przy centrum stereogenicznym, oznaczony gwiazdką, ma konfigurację R i S, jest to mieszanina racemiczna, gdzie R1 oznacza resztę pochodzącą od 5-metoksy-1H-indol-4-olu o wzorze 2, a R2 to fragment 2-(2-metoksyfenoksy)etylowy o wzorze 3, oraz jej optycznie czynne enancjomery R i/lub S.

Wskaźniki R (rectum) i S (sinister) są użyte zgodnie z zasadami Cahna-Ingolda-Preloga opisane w Angew. Chemie., 5, 385, (1966).

Związek będący przedmiotem wynalazku, o nazwie systematycznej (R,S)-1-(5-metoksy-1H --indol-4-yloksy)-3-[2-(2-metoksyfenoksy)etyloamino]propan-2-ol i jego enancjomery R i S, są nowe i nie zostały jeszcze opisane w literaturze.

Z raportu Pracowni Wstępnych Badań Farmakologicznych Katedry Farmakodynamiki Wydziału Farmaceutycznego Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego przeprowadzone badania wykazały, że (R,S)-1-(5-metoksy-1H-indol-4-yloksy)-3-[2-(2-metoksyfenoksy)etyloamino]propan-2-olu i oba jego enancjomery wypierały znakowaną trytem [ H]prazosynę (receptor a₁) i [ H]CGP₁₂₁₇₇ (receptor β₁) ze specyficznych miejsc wiążących w korze mózgowej szczura. Enancjomer S przedmiotowego związku około 4 razy silniej wypierał znakowane ligandy z połączenia z receptorami a₁ i βι-adrenergicznymi niż enancjomer R, i około 2 razy silniej od przedmiotowego związku.

Przedmiotowy związek wiąże się około 80-krotnie silniej z receptorami a₁ niż z receptorami βι-adrenergicznymi. Wszystkie badane związki, przy podaniu dożylnym wykazały działanie przeciwarytmiczne w modelu arytmii adrenalinowej. Wartości ED50 dla przedmiotowego związku oraz poszczególnych jego enancjomerów kształtują się w granicach 0,16-0,38 mg/kg i są zbliżone do wartości ED50 obliczonej dla karwedilolu. Poza działaniem przeciwarytmicznym wszystkie badane związki za wyjątkiem enancjomeru S przedmiotowego związku wpływają na prawidłowy elektrokardiogram szczura w sposób charakterystyczny dla leków β-adrenolitycznych, wydłużając czas trwania odcinka P-Q, poszerzając zespół QRS i zmniejszając częstotliwość pracy serca. Obie formy optyczne przedmiotoPL 212 030 B1 wego związku wykazały zbliżoną aktywność hipotensyjną wynikającą najprawdopodobniej z blokowania receptorów adrenergicznych.

Przedmiotowy związek i jego enancjomer R działały hipotensyjnie, aż do dawki 0,062 mg/kg, natomiast enancjomer S przedmiotowego związku wykazywał efekt hipotensyjny jedynie do dawki 0,125 mg/kg masy ciała. Żaden z badanych związków nie przewyższył aktywnością hipotensyjną karwedilolu, który działał aż do dawki 0,015 mg/kg. Reasumując, przeprowadzone badania wykazały, że wszystkie testowane związki posiadają aktywność przeciwartmiczną i hipotensyjną wynikającą najprawdopodobniej z działania adrenolitycznego. W toku przeprowadzonych badań wykazano różnice w powinowactwie do receptorów βι-adrenergicznych dla analizowanych związków, charakterystyczne dla tej grupy. Nowa pochodna zawiera jednostkę strukturalną obecną w β-adrenolitykach, alkoholoaminę. Również grupy arylowe, występujące w strukturze związku podane wzorami 2 i 3, są strukturalnie podobne do tych, jakie występują w znanych β-adrenolitykach, i tak fragment niepodstawionego indolu w pozycji meta podany wzorem 2, występuje w pindololu, a fragment 2-(2-metoksy)fenoksyetanowy, wzór 3, obecny jest w strukturze karvedilolu. Można przypuścić, że nowy związek będzie należał do β-blokerów III generacji. Podstawnik metoksylowy we fragmencie indolowym, wzór 2, w położeniu meta jest zdolny do tworzenia wiązania wodorowego, zatem związek ten może wykazywać działanie selektywne w stosunku do βι-adrenoreceptorów. Nowy związek, będący przedmiotem zgłoszenia poza niższym powinowactwem do receptorów β-adrenergicznych w porównaniu do karwedilolu i związku 1-(1H-indol-4-iloksy)-3-(2-(2-metoksyfenoksy)etyloamino)propan-2-olu wykazuje również mniejsze różnice enancjomeryczne w powinowactwie do receptorów β-adrenergicznych. Pomimo słabszych właściwości β-adrenolitycznych jego aktywność przeciwarytmiczna pozostała wysoka, co częściowo może wynikać wysokie powinowactwo do receptorów α-ι-adrenergicznych. Nowy związek, wykazuje 4-krotnie większe powinowactwo do receptorów α-ι-adrenergicznych od związku 1-(1 H-indol-4-iloksy)-3-(2-(2-metoksyfenoksy)etyloamino)propan-2-olu, co przyczyniać się do bardziej korzystnych właściwości metabolicznych (profil węglowodanowy i lipidowy) tak pożądanych w leczeniu chorób układu sercowo-naczyniowego.

Nieznane są leki wielopierścieniowe zawierające podstawnik w położeniu meta, selektywne w stosunku do βι-adrenoreceptorów, który może tworzyć wiązania wodorowe, ani też takie, w których rolę podstawnika tworzącego wiązanie wodorowe pełni grupa metoksylowa.

Nowy związek może być otrzymany sposobami analogicznymi do znanych metod w syntezie organicznej, wychodząc z łatwo dostępnych surowców. Kluczowym produktem pośrednim jest pochodna indolu, 5-metoksy-1H-indol-4-ol, wzór 2, który otrzymuje się w reakcji reduktywnej eliminacji odpowiedniej dinitropochodnej styrenu o nazwie systematycznej 6-benzyloksy-5-metoksy-2,3-dinitrostyrenu, wzór 6. Kluczowy związek podany wzorem 2 jest opisany w literaturze przez Fukuyamę, Y.; Iwatsuki, Ch.; Adama, M., Tetrahedron, 1998, 54, 10007-10016, ale otrzymywany był innym sposobem. Pochodna indolu, wzór 2, z kolei przekształcana jest w pochodną glicydylową, wzór 4, w znanej reakcji kondensacji z epichlorohydryną w warunkach zasadowych. Jeśli do tej transformacji zostanie użyta (+/-), racemiczna epichlohydryna to produkt końcowy będzie racematem. Jeśli na tym etapie syntezy zastosuje się optycznie czynną (+) lub (-) epichlohydrynę to końcowy produkt będzie jego enancjomerem R lub S.

Przedmiotowy produkt (R,S)-1-(5-metoksy-1H-indol-4-yloksy)-3-[2-(2-metoksyfenoksy)etyloamino]propan-2-ol otrzymuje się w reakcji addycji związku o wzorze 5 do ugrupowania epoksydowego glicydylu o wzorze 4.

Niżej podano szczegółowe przykłady otrzymania nowego związku i jego enancjomerów.

P r z y k ł a d 1

Otrzymanie nowego związku (R.S)-1-(5-metoksy-1H-indol-4-vloksv)-3-[2-(2-metoksvfenoksv)etyloamino]propan-2-olu

Etap 1

Otrzymanie 5-metoksy-1H -indol-4-olu (wzór 2)

W kolbie okrągłodennej o poj. 250 cm³ z bocznym kranem, zaopatrzonej w mieszadło magne33 tyczne, zawieszono 5.0 g 6-benzyloksy-5-metoksy-2,3-dinitrostyrenu w 125 cm etanolu, dodano 15 cm kwasu octowego i 0.50 g 10% palladu osadzonego na węglu aktywnym. Wodorowanie prowadzono przy niewielkim nadciśnieniu. Postęp reakcji sprawdzano chromatograficznie. Po 8 godzinach stwierdzono powstanie produktu. Oddzielono katalizator pod zmniejszonym ciśnieniem na warstwie „Celitu” 545, przepłukano obficie chlorkiem metylenu. Do przesącza dodano wodę i po rozdzieleniu faz, organiczną płukano roztworem wodorowęglanu sodu, celem usunięcia kwasu octowego i wodą.

PL 212 030 B1

Warstwę organiczną suszono nad bezwodnym siarczanem(VI) sodu. Po odsączeniu środka suszącego i odparowaniu rozpuszczalnika, otrzymano surowy produkt, który oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym (300 g; elucja chlorek metylenu). Otrzymano 1,37 g, wydajność 56%, w postaci bezbarwnego osadu 5-metoksy-1H-indol-4-olu, jednorodny chromatograficznie.

Widmo protonowego rezonansu magnetycznego potwierdza strukturę produktu.

Etap 2

Otrzymanie (R,S)-4-(2,3-epoksypropoksy)-5-metoksy-1 H-indolu (wzór 4)

W kolbie okrągłodennej o poj. 50 cm³, zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne, rozpuszczono

1,41 g 5-metoksy-1H-indol-4-olu (wzór 2) w 15 cm³ dioksanu, następnie wkraplano wodny roztwór 13 cm³3

2,8% wodorotlenku sodu. Po 15 minutach dodano 6,0 cm³ (+/-) epichlorohydryny. Postęp reakcji sprawdzano chromatograficznie. Po 18 godzinach następował zanik substratu. Mieszaninę poreakcyj33 ną wlano do 200 cm³ wody destylowanej, produkt ekstrahowano octanem etylu (2x150 cm³). Warstwę organiczną suszono nad bezwodnym siarczanem(VI) sodu, a po odsączeniu środka suszącego odparowano rozpuszczalnik. Surowy produkt oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym. Otrzymano 1,49 g, wydajność 79%, bezpostaciowego osadu 4-(2,3-epoksypropoksy)-5-metoksy-1H-indolu. Do analiz krystalizowano go z octanu etylu i otrzymano krystaliczny bezbarwny osad o temperaturze topnienia 48-50°C.

Etap 3

Otrzymanie racematu (R,S)-1-(5-metoksy-1H-indol-4-yloksy)-3-[2-(2-metoksyfenoksy)etyloamino]propan-2-olu (wzór 1)

W kolbie okrągłodennej o poj. 25 cm³ zaopatrzonej w mieszadło magnetyczne, chłodnicę zwrotną, zabezpieczoną rurką z chlorkiem wapnia, rozpuszczono 0,59 g 4-(2,3-epoksypropoksy)₃

-5-metoksy-1H-indol (wzór 4) w 2.5 cm³ acetonitrylu i dodano 1,40 g 2-(2-metoksyfenoksy)etyloaminy.

Ogrzewano mieszaninę reakcyjną w temperaturze wrzenia rozpuszczalnika. Postęp reakcji sprawdzano chromatograficznie. Po 2 godzinach stwierdzono przereagowanie pochodnej glicydy₃ lu i dodano 1,0 cm³ aldehydu salicylowego. Mieszaninę reakcyjną mieszano w temperaturze pokojowej przez ok. 10 minut i bez zatężania oczyszczano za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym. Otrzymano 0,50 g jednorodnego chromatograficznie racematu (R,S)-1-(5-metoksy-1H-indol-4-yloksy)-3-[2-(2-metoksyfenoksy)etyloamino]propan-2-olu w postaci jasno-brązowego oleju z wydajnością 48%.

P r z y k ł a d 2

Otrzymanie (S)-1-(5-metoksy-1 H-indol-4-yloksy)-3-[2-(2-metoksyfenoksy)etyloamino]propan-2-olu. Enancjomer S nowej pochodnej

Tę enancjomeryczną pochodną otrzymano w analogiczny sposób jak opisano w przykładzie 1 z tą różnicą, że etap 2 realizowano stosując zamiast (+/-)-epichlorohydryny, lewoskrętną R(-)-epichlorohydrynę o czystości 99,9% enancjomerycznego nadmiaru. Po standardowej obróbce i oczyszczaniu, otrzymano chromatograficznie czystą pochodną glicydylową z wydajnością 72% w postaci zestalonej masy. Do analiz krystalizowano z octanu etylu i otrzymano (S)-4-(2,3-epoksypropoksy)-5-metoksy-1H-indol o temperaturze topnienia 60-61°C i skręcalności [i/|²' = +11.25 (1.03 w CHCI3). Widmo spektralne protonowego magnetycznego rezonansu jądrowego potwierdziło strukturę pochodnej.

Etap 3 był niezmieniony z tą różnicą, że stosowano pochodną glicydylową otrzymaną jak wyżej. Po izolacji i oczyszczeniu surowego produktu za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym, elucja chlorek metylenu:metanol, otrzymano (S)-1-(5-metoksy-1H-indol-4-yloksy)-3-[2-(2-metoksyfenoksy)etyloamino]propan-2-olu w postaci jasnobrązowego oleju z wydajnością 45%.

P r z y k ł a d 3

Otrzymanie (R)-1-(5-metoksy-1 H-indol-4-yloksy)-3-[2-(2-metoksyfenoksy)etyloamino]propan-2-olu. Enancjomer R nowej pochodnej

Tę pochodną otrzymano w analogiczny sposób jak opisano w przykładzie 1 z tą różnicą, że zamiast (+/-)-epichlorohydryny w etapie 2 zastosowano S(+)-epichlorohydrynę o czystości 99,0% enancjomerycznego nadmiaru. Po standardowej obróbce i oczyszczaniu otrzymano czysty chromatograficznie glicydyl w postaci zestalonego osadu z wydajnością 77%. Do analiz krystalizowano z octanu etylu i otrzymano bezbarwny krystaliczny osad (R)-4-(2,3-epoksypropoksy)-5-metoksy-1H-indol

PL 212 030 B1 o temperaturze topnienia 60-61^oC i skręcalności [/[' = -10.36 (1.15 w CHCI₃). Widmo spektralne protonowego magnetycznego rezonansu jądrowego potwierdziło strukturę pochodnej.

Etap 3 był niezmieniony z tą różnicą, że stosowano pochodną glicydylową otrzymaną jak wyżej. Po izolacji i oczyszczeniu surowego produktu za pomocą chromatografii kolumnowej na żelu krzemionkowym otrzymano (R) -1-(5-metoksy-1H-indol-4-yloksy)-3-[2-(2-metoksyfenoksy)etyloamino]propan-2-olu w postaci jasnobrązowego oleju z wydajnością 43%.

T a b e l a

Dane charakterystyczne nowych związków

Lp.	Związek	Tem. Top. [°C]	Skręcalność [a]2⁵ w CHCl3	Analiza protonowego rezonansu magnetycznego; ¹H-NMR (500 MHz); (CDCie); δ (ppm); J w Hz;
1.	(R,S)-4-(2,3-epoksypropoksy)- -5-metoksy-1H-indol	48-50 (Octan Etylu)		2.70 (dd, J=2.7 i 5.0, 1H); 2.83 (dd, J=4.7 i 4.4, 1H); 3.38-3.41 (m, 1H); 3.88 (s, 1H, -OCH3); 4.18 (dd, J=5.9 i 11.5, 1H); 4.38 (dd, J=3.55 i 11.5, 1H); 6.59- 6.60 (m, 1H, ArH); 6.90 (d, J=8.7, 1H, ArH); 7.04 (d, J=8.7, 1H, ArH); 7.10 (t, J=2.8, 1H, ArH); 8.29 (sz. s, 1H, -NH).
2.	(S)-4-(2,3-epoksypropoksy)- -5-metoksy-1H-indol	60-61 (Octan Etylu)	+ 11.25 (1.03)
3.	(R)-4-(2,3-epoksypropoksy)- -5-metoksy-1H-indol	60-61 (Octan Etylu)	-10.36 (1.15)
4.	(R,S)-1-(5-metoksy-1H-indol- -4-yloksy)-3-[2-(2-metoksyfenoksy)- -etyloamino]propan-2-ol	olej		2.81 (m, 2H); 3.02(t, J=5.35, 1H); 3.80 (s, 3H, -OCH3); 3.85 (s, 3H, -OCH3); 4.00-4.05 (m, 1H); 4.07-4.14 (m, 3H); 4.27 (dd, J=10.45 i 3.3, 1H); 6.52 (m, 1H, ArH); 6.84-6.90 (m, 5H. ArH); 7.02 (d, J=8.75, 1H, ArH); 7.08 (t, J=2.6, 1H, ArH); 8.80 (sz. s, 1H, NH).

Zastrzeżenia patentowe

Claims

1. Nowy związek, pochodna alkoholoaminy o wzorze 1, gdzie R1 oznacza resztę pochodzącą od 5-metoksy-1H-indol-4-olu o wzorze 2, R2 to fragment 2-(2-metoksyfenoksy)etylowy o wzorze 3, a centrum stereogeniczne ma konfigurację R,S, i przedmiotowy związek jest racematem.

2. Związek według zastrz. 1, o wzorze 1 gdzie R1 oznacza resztę pochodzącą od 5-metoksy-1H-indol-4-olu o wzorze 2, R2 to fragment 2-(2-metoksyfenoksy)etylowy o wzorze 3, w którym centrum stereogeniczne ma konfigurację S - enancjomer S przedmiotowego związku.

3. Związek według zastrz. 1 o wzorze 1 gdzie R1 oznacza resztę pochodzącą od 5-metoksy-1H-indol-4-olu o wzorze 2, R2 to fragment 2-(2-metoksyfenoksy)etylowy o wzorze 3, w którym centrum stereogeniczne ma konfigurację R - enancjomer R przedmiotowego związku.