Uprawniony z patentu: Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen (Republika Federalna Niemiec) Sposób wytwarzania N-podstawionych imidazoli Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia nowych N-podstawionych imidazoli oraz ich soli, stosowanych jako srodki lecznicze, zwlaszcza jako srodki przeciwgrzybicze.Stwierdzono, ze nowe imidazole o wzorze 1, w którym X oznacza bezposrednie wiazanie, atom tlenu, siarki, grupe —CH2—CH2— lub grupe —CH=CH—, Y oznacza atom wodoru lub atom chlorowca, a Z oznacza rodnik alkilowy, alkeny- lowy, alkinylowy lub ewentualnie podstawiony rod¬ nik cykloalkilowy, oraz ich sole, maja silne dziala¬ nie przeciwgrzybicze.Oprócz tego zwiazki o wzorze 1 dzialaja na fito- potogenne grzyby i drozdze oraz bakterie i pierwot¬ niaki, np. trypanosomy i trychompnady.Wedlug wynalazku N-podstawione imidazole o wzorze 1 otrzymuje sie przez reakcje alkoholi o wzorze 2, w którym X Y i Z msaja wyzej podane znaczenie, z tionylo-bis-imidazolem o wzorze 3.N-podstawióne imidazole o wzorze 1 niespodzie¬ wanie wykazuja silne dzialanie przeciwgrzybicze, wzbogacaja zatem stan techniki w dziedzinie far¬ macji.W przypadku stosowania alkoholu o wzorze 4 oraz tionylo-bis-imidazolu o wzorze 3, jako zwiaz¬ ków wyjsciowych, przebieg reakcji przedstawia po¬ dany na rysunku schemat We wzorze 2 i we wzorze 1 X oznacza korzystnie wiazanie bezposrednie, grupe —CH2—CH2— lub —CH=CH—. Atom chlorowca Y oznacza atom flu- 10 15 20 25 30 oru, chloru, bromu i jodu, korzystnie atom fluoru, chloru i bromu, zwlaszcza chloru. Rodniki alkilo¬ we Z zawieraja 1—10, korzystnie 1—6, zwlaszcza 1—4 atomów wegla. Moga one miec lancuch prosty lub rozgaleziony. Rodniki cykloalkilowe Z zawie¬ raja 3—10, korzystnie 3—6 atomów wegla. Moga one byc podstawione jednym lub kilkoma, zwlaszcza jednym lub dwoma rodnikami alkilowymi o 1—4 atomach wegla, korzystnie rodnikiem metylowym.Rodniki alkinylowe i alkenylowe Z zawieraja; 2—10, korzystnie 2—6, zwlaszcza 2 lub 3 atomy; wegla, zawieraja jedno lub kilka, korzystnie jedno- lub dwa, zwlaszcza jedno wiazanie; podwójne lubj potrójne: Wiazanie nienasycone moze znajdowac siej bezposrednio przy atomie wegla zwiazanym z piers- jj cieniem imidazolowym lub moze byc od niego od-!1 dzielone jednym lub kilkoma atomami wegla.Rodniki alkenylowe i alkinylowe Z moga miec lancuch prosty lub rozgaleziony.Solami zwiazków o wzorze 1 moga byc korzyst¬ nie sole z kwasami fizjologicznie nietoksycznymi.Takimi kwasami sa kwasy chlorowcowodorowe, np. kwas bromowodorowy, chlorowodorowy, zwlaszcza chlorowodorowy, kwasy fosforowe, sulfonowe, np. kwas naftaleno-l,5-dwusulfonowy, jedno- i dwu- funkcyjne kwasy karboksylowe, np. kwas octowy, maleinowy, bursztynowy, sorbonowy oraz hydroksy kwasy, np. kwas sorbonowy, cytrynowy, salicylowy i mlekowy.Alkohole o wzorze 2, stosowane w sposobie we- 814043 81404 4 dlug wynalazku, sa znane lub mozna je wytworzyc w znany sposób.Tionylo-bis-imidazol stosowany w sposobie we¬ dlug wynalazku jest znany.Jako rozcienczalniki mozna stosowac wszystkie obojetne rozpuszczalniki organiczne, korzystnie aro¬ matyczne weglowodory, np. benzen lub toluen, etery, np. eter etylowy i czterowodorofuran, chlo- rowcoweglowodory, np. dwuchlorometan i chloro¬ form oraz nizsze nitryle alkilowe, np. acetonitryl.Szczególnie korzystnym rozpuszczalnikiem sa nizsze nitryle alkilowe, zwlaszcza acetonitryl lub etery, np. czterowodorofuran.Temperatura reakcji moze wahac sie w szerokim 10 15 zakresie. Na ogól wynosi okolo —10 do 120°C, ko¬ rzystnie 20—85°C.W sposobie wedlug wynalazku wprowadza sie na 1 mol alkoholu o wzorze 2 okolo 1 mola tionylo- -bis-imidazolu o wzorze 3. W celu uzyskania szyb¬ kiego przebiegu reakcji wprowadza sie ewentualnie nadmiar 0,1—1 mola tionylo-bis-imidazolu o wzorze 3 na 1 mol alkoholu o wzorze 2. Reakcje mozna jednak prowadzic z dobrym wynikiem stosujac równiez inne stosunki molowe.Obróbke koncowa oraz wydzielanie zwiazków o wzorze 1 prowadzi sie w znany sposób.W tablicy 1 podaje sie niektóre nowe substancje, przy czym podane podstawniki odnosza sie do zwiazku o wzorze 6.Tablica 1 | Nr 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 X' Wiazanie bezposrednie Wiazanie bezposrednie —CH2—CH2 Wiazanie bezposrednie Wiazanie bezposrednie Wiazanie bezposrednie Wiazanie bezposrednie Wiazanie bezposrednie Wiazanie bezposrednie —CH=CH— —CH2—CH2— Y' H H H H H H Cl Cl H H H Z' CHg-^ n—C4H9— CHj— CH2=CH—CH2— (CH,)2—CH— - C2H5— C2H5— CHg— n—CsHt— CHjg CH2=CH—CH2— Nowe substancje wykazuja silne dzialanie prze- ciwgrzybicze, co potwierdzaja nizej opisane do¬ swiadczenia przeprowadzone in vivo i in vitro.Mikrobiologiczna skutecznosc nowych substancji czynnych A. Dzialanie przeciwgrzybicze in vitro. Jak wy- 35 nika z minimalnych stezen hamujacych (MHK) pre¬ paraty wykazuja in vitro dobre i o szerokim za¬ kresie dzialanie przeciwko grzybom patogennym dla ludzi i zwierzat.Spektrum dzialania obejmuje zarówno Derma- tophytes, jak i grzyby plesniowe i drozdze.Tablica 2 Zwiazek z tablicy 1 nr 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 MHK w Y/ml podloze Trichophyton mentagrophytes 4 <1 <1 <1 <1 <1 1 <1 <1 4 <1 Mikrosporon canis 10 <1 4 4 4 4 4 10 4 10 4 Aspergillus niger 40 1 <1 * 4 1 10 10 4 1 <1 4 Penicillium comimune 40 1 4 4 <1 10 10 100 1 <1 10 Candida albicans 20 1 4 40 40 40 4 10 4 10 4 Oznaczenie wartosci MHK przeprowadza sie a) 55 w srodowisku Sabouraudsmilieu d^preuye dla Dermatophytes i grzybów plesniowych oraz b) dla drozdzy w bulionie zawierajacym wyciag miesny i cukier gronowy. Temperatura inkubacji wynosi 28°C, a czas inkubacji 24—96 godzin. 60 Wartosci MHK podane w tablicy 2 oznaczono w próbie kolejnych rozcienczen przy stezeniach pre¬ paratów wynoszacych 100, 40, 20, 10, 4 i 1 y/ml pod¬ loza.Charakter dzialania preparatów jest pierwotnie 65 fungistatyczny. Dzialanie grzybobójcze uzyskuje sie dopiero przy stezeniach okolo 6—10-krotnie wyz¬ szych od stezen MHK.B. Dzialanie przeciwgrzybicze in vivo. 1. Dziala¬ nie na infekcje wywolana grzybem drozdzowym na przykladzie bialej myszy zakazonej Candida.Samce bialej myszy szczepu SPF-CFi zakaza sie przez podanie dozylne do zyly ogonowej 1—2X10* komórkami Candida albicans pochodzacymi z 24 godzinnej hodowli.Po okresie inkubacji trwajacym okolo 16 godzin81 404 5 6 rozwija sie grzybica, która powoduje smierc niele- czonych zwierzat kontrolnych po uplywie 3—6 dni po zakazeniu.Przy leczeniu preparatami nr 1,3,8,9 podanymi w tablicy 1, wybranymi przykladowo z N-podstawio- nych imidazoli otrzymywanych sposobem wedlug wynalazku, które podaje sie tak zakazonym zwie¬ rzetom per os (za pomoca zglebnika) w dawkach 50—150 mg/kg wagi ciala 2 razy dziennie w od¬ stepie 7 godzin przez 6 dni, zakazenie przezywa 12 na 20 zwierzat przy dawce 2X50 mg/kg, 16 na- 20 zwierzat przy dawce 2X75 mg/kg i 18 na 20 zwie¬ rzat przy dawce 2X100 mg/kg i 2X150 mg/kg. Na¬ tomiast w nieleczonej grupie kontrolnej na szósty dzien po infekcji przezywa 2 na 20 zwierzat.C. Dzialanie przy dermatomykozach. I. Leczenie per os na przykladzie myszy zakazonej Trichophy- ton Quinckeanum.Zakaza sie samców myszy bialej szczepu SPF-CFj miejscowo przez niestrzyzone plecy zawiesina za¬ rodników Trichophyton Quinckeanum, przy czym rozwija sie w ciagu 12 dni po zakazeniu .typowa dermatomykoza z utworzeniem Scutula.Stosujac leczenie wymienionymi preparatami np. preparatami nr 1 i nr 2 z tablicy 1 w dawce 2X75 lub 2X100 mg/kg wagi ciala dziennie per os, roz¬ poczynajac w dniu infekcji, mozna w znacznym stopniu zapobiec dermatomykozie i tworzeniu sie Scutula. 10 15 so 25 W grupie nieleczonych zwierzat kontrolnych Scu¬ tula powstaje w 12 dniu po infekcji u 18 zwierzat na 20. Natomiast u zwierzat leczonych Scutula wy¬ twarza sie w 12 dniu po infekcji u 5 zwierzat na 20.II. Leczenie miejscowe na przykladzie swinki morskiej zakazonej Trichophyton mentagrophytes.Samce swinki morskiej szczepu Pearl-bright-white zakaza sie miejscowo przez nieostrzyzone plecy za¬ wiesina zarodników Trichophyton mentagrophytes* W ciagu 16 dni rozwija sie w miejscu infekcji ty¬ powa dermatomykoza z wypadaniem wlosów i krwawiacymi owrzodzeniami skóry. Poszczególne etapy infekcji oznacza sie liczbami umownymi o nastepujacym znaczeniu: 0=brak objawów infekcji; l=slabe zaczerwienie¬ nie; 2=zaczerwienienie z zapalnymi zmianami skó¬ ry; 3=silne zaczerwienienie i wypadanie wlosów; 4=calkowite wypadanie wlosów w miejscu infekcji i poczatek krwawiacego owrzodzenia; 5=krwawiace owrzodzenie w calym obszarze zakazenia.W tablicy 3 podaje sie przykladowo dzialanie pre¬ paratu nr 2 z tablicy 1 w porównaniu z nieleczona grupa kontrolna.Leczenie prowadzi sie od 4 do 14 dni po infekcji lekko wcierajac w miejsce infekcji 1 raz dziennie 0,5 ml 1% roztworu substancji czynnej w poligli- kolu etylenowym 400.Tablica 3 Przebieg infekcji w 4—14 dniach po infekcji oznaczony liczbami umownymi Dzien Grupa kontrolna Zwierze 1 Zwierze 2 Zwierze 3 Grupa leczona Zwierze 1 Zwierze 2 Zwierze 3 4 0/1 0 o/i 0/1 o/i 1 5 1 1 1 o/i o/i 1 6 1 1/2 1 1 1 1 7 2 1/2 2 1 1 1 8 3 3 3 2 1 1 9 3/4 3 3/4 2 1/2 1'2 10 4/5 4 4 1/2 1/2 1/2 11 5 4/5 4/5 1 1/2 1 12 5 5 5 1 1 1/2 13 5 5 5 1 1 1 14 1 5 5 4/5 1 1 1/2 Uzyskane wyniki potwierdzaja, ze zwiazki otrzy¬ mane sposobem wedlug wynalazku sa bardzo aktywnymi srodkami przeciwgrzybiczymi o szerokim spektrum dzialania, wykazujacymi dobre efekty terapeutyczne zarówno przy stosowaniu per os jak i miejscowo.Preparaty te mozna stosowac na przyklad w me¬ dycynie do leczenia dermatomykoz wywolanych Dermatophytes, grzybami plesniowymi i drozdzami, organomykoz wywolanych grzybami drozdzowymi, grzybami dwufazowymi i plesniowymi oraz w we¬ terynarii do leczenia grzybic skóry i organomykoz zwierzat hodowlanych i domowych wywolanych Dermotophytes, drozdzami i grzybami plesniowymi.Nowe substancje czynne mozna przeprowadzic w znany sposób w znane preparaty. Mozna je stosowac same lub w polaczeniu z obojetnymi nietoksycznymi stosowanymi w farmacji stalymi, pólstalymi lub cieklymi nosnikami. Zwiazki o wzorze 1 mozna sto¬ sowac wraz*z róznyrii obojetnymi nietoksycznymi 50 55 95 nosnikami w postaci tabletek, drazetek, kapsulek, pigulek, granulatów, czopków, roztworów wodnych, zawiesin i emulsji, niewodnych emulsji, zawiesin i roztworów, syropów, past, masci, kremów, plynów do zmywan, proszków i podobnych.Jako nosniki stosuje sie stale, pólstale i ciekle rozcienczalniki, wypelniacze i srodki pomocnicze.Stezenie zwiazku lub zwiazków terapeutycznie czynnych wynosi okolo 0,1—99,5, korzystnie 0,5—90°/t wagowych calosci mieszaniny.Jako stale, pólstale i ciekle nosniki mozna sto¬ sowac np. wode, nietoksyczne rozpuszczalniki or¬ ganiczne, takie jak parafiny, np. frakcje ropy na¬ ftowej, oleje roslinne, np. olej arachidowy/sezamo¬ wy, alkohole, np. alkohol etylowy, gliceryne, glikole np. glikol propylenowy, poliglikol etylenowy, natu¬ ralne maczki mineralne, np. kaoliny, tlenki glinu, talk i krede i syntetyczne maczki nieorganiczne, np. kwas krzemowy o wysokim stopniu rozdrob¬ nienia i krzemiany, oprócz tego cukier, np. cukier81404 surowy, cukier mlekowy i cukier gronowy, emul¬ gatory np. estry kwasów tluszczowych i politlenku etylenu, etery alkoholi tluszczowych i politlenku etylenu, alkilosulfoniany i arylosulfoniany, dysper- gatory np. lignine, lugi posiarczynowe, metylocelu¬ loza skrobie i poliwinylopirolidon i srodki zwiek¬ szajace poslizg np. stearynian magnezu, talk, kwas stearynowy i laurylosiarczan sodu.Preparaty moga zawierac wymienione substancje pojedyncze lub w kombinacjach.Tabletki, drazetki, kapsulki, granulaty, roztwory, itp. do stosowania doustnego moga oczywiscie oprócz podanych nosników zawierac równiez dodatki, np. cytrynian sodu i fosforan dwuwapniowy, substan¬ cje slodzace, barwniki i/lub substancje poprawiaja¬ ce smak. Kapsulki, tabletki, pigulki, drazetki, am¬ pulki moga stanowic postacie substancji czynnych do jednorazowego dawkowania, zawierajace dawke jednostkowa skladnika czynnego.Preparaty nowych zwiazków moga zawierac do¬ mieszki innych znanych substancji czynnych.Stosowanie odbywa sie korzystnie doustnie lub miejscowo, mozliwe jest równiez stosowanie pozaje¬ litowe.Dla osiagniecia dobrych wyników przewaznie podaje sie dawki wynoszace okolo 20—150, korzyst¬ nie 50—75 mg/kg wagi ciala dwukrotnie w ciagu 24 godzin. Konieczne jednak moze byc odstepstwo od wymienionych dawek, zaleznie od rodzaju i wagi leczonego obiektu, rodzaju choroby i jej nasilenia, postaci leku i sposobu podawania oraz czasu wzglednie odstepów podawania.W niektórych przypadkach wystarcza dawka mniejsza od wymienionej dawki minimalnej, nato¬ miast w innych górna granice dawkowania nalezy przekroczyc. Przewiduje sie taka sama wysokosc dawkowania zarówno w medycynie jak i wetery¬ narii.Do stosowania miejscowego uzywa sie odpowied¬ nie preparaty zawierajace np. l°/o substancji czyn¬ nej, na przyklad l°/o roztwór zwiazków o wzorze 1 w poliglikolu etylenowym 400.Sposób wedlug wynalazku objasniaja nizej poda¬ ne przyklady.Przyklad I. Zwiazek o wzorze 7. Traktuje sie 19,6 g (0,1 mola) 9-hydroksy-9-metylófluorenu w temperaturze pokojowej roztworem 0,13 mola tio- nylo-bis-imidazolu w 200 ml acetonitrylu, pozosta¬ wia sie w spokoju w ciagu 1 godziny, nastepnie ogrzewa sie do wrzenia przez 3 godziny, po czym zateza sie, pozostalosc maceruje woda i rozpuszcza sie w eterze. Faze eterowa wytrzasa sie kilka razy z woda, osusza, zateza do okolo 150 ml i traktuje n-pentanem. 9-Metylo-9-imidazolilofluoren wytraca sie w postaci bezbarwnych igielek. Odsacza sie go, przemywa mieszanina eter/penten i suszy.Wydajnosc: 18,9 g (77% wydajnosci teoretycznej).Temperatura topnienia 139°C.Stosowany jako zwiazek wyjsciowy 9-hydroksy- -9-metylófluoren wytwarza sie z fluorenonu i jodku metylomagnezowego [F. Ullmann i R. v. Wurstem- berger, Ber. 38, 4105 (1905)].Przyklad II. Zwiazek o wzorze 8. Traktuje sle 23,8 g (0,1 mola) 9-hydroksy-9-butylofluóren w temperaturze pokojowej roztworem 0,13 mola tio- nylo-bis-imidazolu w 150 ml czterowodorofuranu.Po uplywie 1 godziny ogrzewa sie mieszanine w ciagu 3 godzin do wrzenia, zateza i traktuje woda.Osad rozpuszcza sie w eterze, roztwór eterowy wy- 5 trzasa z woda i osusza siarczanem sodu, nastepnie przepuszcza sie gazowy chlorowodór. Syrópowaty osad oddziela sie i rozpuszcza w wodzie. Po prze¬ saczeniu z weglem aktywnym alkalizuje sie lugiem sodowym, rozpuszcza w eterze, osusza i zateza. Po 10 potraktowaniu pozostalosci mieszanina eter/eter naftowy rozpoczyna sie krystalizacja. Otrzymuje sie 6,0 g (21°/o wydajnosci teoretycznej) 9-butylo- -9-imidazolilofluorenu w postaci bezbarwnych kry¬ sztalów o temperaturze topnienia 108°C. 15 Stosowany jako zwiazek wyjsciowy 9-hydroksy- -9-butylofluoren o wzorze 9 wytwarza sie w spo¬ sób nizej podany.Traktuje sie powoli w temperaturze —5°C 36,0 g (0,2 mola) fluorenonu w 200 ml eteru 0,4 mola 20 bromku n-butylomagnezowego, nastepnie mieszani¬ ne miesza sie przez noc w temperaturze pokojowej i traktuje sie ja rozcienczonym kwasem solnym.Po osuszeniu i zatezeniu fazy eterowej pozostaje czerwony olej, który krystalizuje po dodaniu malej 25 ilosci n-pentanu i po pocieraniu.Otrzymuje sie 31,2 g (66 wydajnosci teoretycznej) 9-hydroksy-9-butylófluorenu o temperaturze top¬ nienia 125°C.Przyklad III. Zwiazek o wzorze 10. Traktuje 30 sie 22,4 g (0,1 mola) 5-hydroksy-5-metylo [a,d] -dwubenzocykloheptanu roztworem 0,15 mola tiony- lo-bis-imidazolu w acetonitrylu i utrzymuje sie w stanie wrzenia do ustania wydzielania sie gazu, po czym rozciencza sie lodowata woda. Czesciowo 35 oleisty i czesciowo staly osad rozpuszcza sie w chlo¬ roformie. Po osuszeniu i zatezeniu otrzymuje sie zólty olej, który krystalizuje po dodaniu malej ilosci mieszaniny eter/pentan.Po przekrystalizowaniu z benzyny pralniczej 40 otrzymuje sie 5-metylo-5-imidazolilo- [a,d/ -dwu- benzocykloheptan w postaci bezbarwnych igielek o temperaturze topnienia 159°C. Wydajnosc: 11,1 g (4i% wydajnosci teoretycznej).Stosowany jako zwiazek wyjsciowy 5-hydroksy- 45 -5Tmetylo-[a,d]-dwubenzocykloheptan otrzymuje sie wedlug W. Treibs i H. J. Klinkhamimar, Chem. Ber. 83, 367 (1950).Przyklad IV. Zwiazek o wzorze 11. Roz¬ puszcza sie 38,5 g 9-hydroksy-9-allilofluorenu w soi 175 mf acetonitrylu i traktuje sie w temperaturze ' pokojowej roztworem tionylo-bis-imidazolu otrzy¬ manym z 70,5 g imidazolu w wyniku reakcji z 18,4 g chlorku tionylu w 350 ml acetonitrylu. Po pozo¬ stawieniu w spokoju przez noc, ogrzewa sie jeszcze 55 do wrzenia w ciagu 1 godziny. Pozostalosc otrzyma¬ na po oddestylowaniu maceruje sie woda i roz¬ puszcza w octanie etylu. Oleista pozostalosc otrzy¬ mana po oddestylowaniu octanu etylu przeprowa¬ dza sie w chlorowodorek za pomoca eterowego roz- 60 tworu kwasu dolnego.Chlorowodorek 9-alliló-9-imidazolilofluorenu ma temperature topnienia 175°G (z mieszaniny octan etylu/chlorek metylenu).Wydajnosc: 39 g (72% wydajnosci teoretycznej). 65 Stosowany jako zwiazek wyjsciowy^9-hydroksy-81404 9 -9-allilofluoren o wzorze 12, mozna wytworzyc w sposób nizej podany.Rozpuszcza sie 36 g (0,2 mola) fluorenonu w 200 ml eteru i powoli traktuje sie w temperaturze 0°C 0,4 mola bromku allilomagnezowego. Po mie¬ szaniu w ciagu nocy w temperaturze pokojowej 10 rozklada sie produkt mieszanina lodowata woda/ /kwas solny. Otrzymuje sie 38,5 g (86% wydajnosci teoretycznej) bezbarwnych krysztalów o temperatu¬ rze topnienia 117°C.Wedlug przykladów I—IV otrzymuje sie zwiazki o wzorze 13 zestawione w tablicy 4.Tablica 4 Przy¬ klad Nr V VI VII VIII IX X XI Podstawnik we wzorze 13 X" Wiazanie bezposrednie Wiazanie bezposrednie Wiazanie bezposrednie Wiazanie bezposrednie Wiazanie bezposrednie —CH=CH— —CH2—CH2— Y" H H Cl Cl H H H Z" CH(CH3)2 C2H5 C2H5 CH3 n—C3H7 CH3 CH2—CH2 — CH2 Temperatura topnienia °C 1 125 215 (chlorowodorek) 215 (chlorowodorek) 130 133 188 168 (chlorowodorek) PL PL PL