Uprawniony z patentu: Bayer Aktiengesellschaft, Leverkusen (Republika Federalna Niemiec) Sposób wytwarzania nowych 5,10-dwutlenków 1,2-dwuwodoro 2-keto-4-dwualkiloaminopirymido-(4,5-b)-chinoksaliny Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia nowych 5,10-dwutlenków l,2-dwuwodoro-2-keto -4-dwualkiloaminopirymido- [4,5-bJ-chinoksaliny i ich soli.Wiadomo, ze szereg dwu-N-tlenków chinoksalin mozna np. otrzymac przez kondensacje o-fenylce- nodwuamin ze zwiazkami dwuacetylowymi i na¬ stepne utlenianie nadkwasami (J.A. Silk, J. Chem.Soc (1956/, 2058).Zwiazków o wzorze 1 nie mozna otrzymac w zna¬ ny sposób. Otrzymuje sie je nowym sposobem we¬ dlug wynalazku.Wedlug wynalazku nowe 5,10-dwutlenki 1,2-dwu- wodoro-2-keto-4-dwualkiloaminopirymido-[4,5-b] -chinoksalin o wzorze ogólnym 1, w którym R1 iR2 oznaczaja takie same lub rózne ewentualnie pod¬ stawione rodniki alkilowe lub razem z atomem azotu grupy aminowej tworza 5 — 7 czlonowy pier¬ scien, ewentualnie zawierajacy atom tlenu jako do¬ datkowy heteroatom, oraz ich sole otrzymuje sie przez reakcje amidyn o wzorze ogólnym 2, w któ¬ rym R1 i R2 maja wyzej podane znaczenie, lub ich soli, z fosgenem lub estrami alkilowymi 'kwasu chloromrówkowego, w srodowisku rozcienczalnika, w temperaturze okolo 20-100°C i otrzymane zwiaz¬ ki, ewentualnie po ich wydzieleniu, poddaje sie re¬ akcji z zasada w srodowisku rozcienczalnika, w temperaturze od okolo —10°C do okolo 50°C i z otrzymanej wolnej zasady o wzorze 1 ewentu¬ alnie wytwarza sie sól. 5,10-Dwutlenki 1,2-dwuwo- doro-2-keto-4-dwualkiloaminopirymido-[4,5-bJ-chi¬ noksaliny o wzorze 1 oraz ich sole maja silne wlasciwosci przyspieszania wzrostu zwierzat i po¬ prawiania przyswajalnosci paszy przez zwierzeta. 5 Ponadto maja tez wlasciwosci antybakteryjne.Stwierdzono, ze reakcja amidyn o wzorze 2 z fos¬ genem lub estrami alkilowymi kwasu chloromrów¬ kowego i nastepnie zasadami do zwiazków o wzo¬ rze 1 przebiega latwo i z duzymi wydajnosciaini io jest calkowicie niespodziewane, poniewaz zgodnie ze stanem techniki nalezalo oczekiwac, ze przy dzialaniu halogenków kwasowych, np. fosgenu lub estrów alkUowych kwasu chloromrówkowego na dwu-N-tlenki o wzorze 2 nie zachowuje sie grupa 15 dwu-N-tlenkowa i(Aromatic Amine Oxides, E. Ochai Elsevier Publishing Comp. Nowy Jork (1967), 259).Przy stosowaniu zwiazku o wzorze 3 i fosgenu jako zwiazków wyjsciowych przebieg reakcji przed¬ stawiaja podane na rysunku schematy 1 i 2. 20 Przy stosowaniu zwiazku o wzorze 4 i chloro- mrówczanu metylu jako zwiazków wyjsciowych przebieg reakcji przedstawiaja schematy 3 i 4.We wzorze 2 podstawniki R1 i R2 oznaczaja ko¬ rzystnie rodniki alkilowe o lancuchu prostym lub 25 rozgalezionym zawierajace korzystnie 1—6, zwlasz¬ cza 1—4 atomów wegla, na przyklad rodniki mety¬ lowe, etylowe, n- i izo-propylowe, n-, izo- i III- rzed. butylowe, przy czym moga one zawierac je¬ den lub kilka, korzystnie 1—2 podstawników, ta- 30 kie jak grupy alkoksylowe, korzystnie o 1—4, 82 5513 82 551 4 zwlaszcza 1—2 atomach wegla, zwlaszcza grupe metoksylowa, etoksylowa, n- i izonpropyloksylowa, n- izo- i III-rzed-butyloksylowa.Pierscienie heterocykliczne, które tworza R1 i R* razem z atomem azotu igrupy aminowej stanowia 5,6 lub 7-czlonowe pierscienie heterocykliczne. Ja¬ ko dodatkowy heteroatom pierscienie te moga za¬ wierac atom tlenu, który w pierscieniu 6-czlono- wym znajduje sie korzystnie w polozeniu para do atomu azotu. Takimi pierscieniami sa na przyklad pierscien pirolidynowy, piperydynowy lub morfo- linowy.Do reakcji wprowadza sie najkorzystniej zwiaz¬ ki o wzojcze^jw^którym R1 i R2 sa jednakowe lub rózne; i oznaczaja. Jrodniki metylowe lub etylowe, jlub w którym R1 iiR* razem z atomem azotu gru- py aminowej tworza pierscien pirolidynowy lub j morfoliriówy'J-*Mbl] irupe szesciómetylenoiminowa.- *. Jako S£ila.iuiidy|i o wzorze 2 stosuje sie korzys¬ tnie solc z Kwasami nieorganicznymi, takie jak chlorowoowodorki, np. chlorowodorki, bromowo- dorki i jodowodorki, korzystnie chlorowodorki i bromowodorW, najkorzystniej chlorowodorki.Rodnikami alkilowymi w stosowanych estrach kwasu chloTomrówkowego sa korzystnie rodniki alkilowe o 1 — 6, zwlaszcza 1 — 4 atomach wegla.Stosujecie na przyklad ester metylowy, etylowy, n- i izopropylowy, n-, izo- i III-rzed-butylowy, n- i izo-pentylowy oraz n- i izoheksylowy kwasu chloromrówkowego.Stosowane jako zwiazki wyjsciowe amidyny o wzorze 2 otrzymuje sie w znany sposób przez reakcje dwu-N-tlenku 2-amino-3-cyjanochinoksa- liny z drugorzedowymi aminami w srodowisku obo¬ jetnego rozpuszczalnika organicznego w tempera¬ turze okolo 30 — 100°C (brytyjski opis patentowy nr. 1 170 387).Przykladowo stosuje sie amidyny o wzorze 2, w. którym grupe o wzorze ogólnym 6 stanowia grupy o wzorach 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 i 18.Stosowane w sposobie wedlug wynalazku estry alkilowe kwasu chloromrówkowego sa juz znane.W reakcji amidyn o wzorze 2 z fosgenem lub estrami alkilowymi kwasu chloromrówkowego sto¬ suje sie jako rozcienczalniki wszystkie obojetne rozpuszczalniki organiczne, korzystnie niepolarne rozpuszczalniki organiczne np. weglowodory alifa¬ tyczne i aromatyczne, takie jak benzyna, benzen, toluen, chlorobenzen lub dwuchlorobenzen.Reakcje amiótyn o wzorze 2 z estrami alkilowy¬ mi kwasu chloromrówkowego lub fosgenem pro¬ wadzi sie w temperaturze okolo 20—100°C, ko¬ rzystnie 60—80°C. Mozna ja prowadzic pod cisnie¬ niem normalnym lub podwyzszonym, przewaznie jednak pod cisnieniem normalnym. Do reakcji wprowadza sie na i mol amidyny o wzorze 2 co najmniej okolo 1 mola fosgenu lub estru alkilowe¬ go kwasu chloromrówkowego, korzystnie okolo 1—10 moli fosgenu lub 1—2 moli estru alkilowego kwasu chloromrówkowego.Proces wedlug wynalazku prowadzi sie korzyst¬ nie w sposób nizej opisany. Amidyne o wzorze 2 lub jej sól, korzystnie chlorowcowodorek, zwlasz¬ cza chlorowodorek, dysperguje sie w jednym z wyzej podanych rozcienczalników i przez zawie¬ sine przepuszcza sie fosgen w temperaturze okolo 60—80°C lub do zawiesiny wprowadza sie ester alkilowy kwasu chloromrówkowego. Powstaje przy tym nowy, dajacy sie wyodrebnic zwiazek o wzo- 5 rze ogólnym 5, w którym R1 i R2 maja wyzej po¬ dane znaczenie, który pod dzialaniem zasad orga¬ nicznych lub nieorganicznych przechodzi w zwia¬ zek o wzorze 1.Zwiazek przejsciowy o wzorze 5 albo sie wy- io dziela w zwykly sposób, np. przez odsaczenie i pod¬ daje reakcji z zasada, albo poddaje reakcji z za¬ sada bez jego wydzielania.Jako zasady organiczne stosuje sie wszystkie pierwszorzedowe, drugorzedowe i trzeciorzedowe 15 aminy, zarówno alifatyczne, jak i cykloalifatyczne, aromatyczne i aryloalifatyczne, na przyklad mety- loamine, dwumetyloamine, trójetyloam&ie, pipery- dyne i pirydyne. Jako zasady nieorganiczne stosu¬ je sie wodorotlenki metali alkalicznych i metali 20 ziem alkalicznych, weglany i wodoroweglany me¬ tali alkalicznych i metali ziem alkalicznych np.NaOH, KOH, Ca(OH)2, Na^O* NaHC03, K2C03 i KHC03.W przypadku wydzielania zwiazku przejsciowego *5 o wzorze 5, zwiazek ten rozpuszcza sie korzystnie w wodzie iAub polarnym rozpuszczalniku organicz¬ nym, korzystnie w nizszym alkoholu alkilowym, nip. metanolu, etanolu, n- i izopropanolu i/lub n-r izo- i III-rzed-butanolu i dodaje okolo 1 mola za- 3© sady. Reakcje prowadzi sie korzystnie w tempera¬ turze od okolo —10°C do okolo 50°C, zwlaszcza w temperaturze okolo 20—30°C. Zwiazki o wzorze 1 wytracaja sie i mozna je odsaczac.W przypadku poddawania zwiazku przejsciowego 35 o wzorze 5 z zasada bez jego wydzielania, zaleca sie usuwanie ewentualnie obecnego nadmiaru fos¬ genu pozostalego ^r mieszaninie reakcyjnej po re¬ akcji zwiazków o wzorze 2 z fosgenem np, przez ogrzewanie lub za pomoca strumienia powietrza. 40 Nastepnie do mieszaniny wprowadza sie wóde t ko¬ rzystnie mieszanine równych ilosci wody i roz¬ puszczalnika organicznego i na 1 mol wprowadzo¬ nego zwiazku o wzorze 2 dodaje sie okolo 1 mola zasady. 45 Reakcje zwiazku przejsciowego o wzorze 5, z za¬ sada prowadzi sie w temperaturze od okolo —10°C do okolo 50°C, korzystnie w temperaturze' okolo 20—30°C.Produkt reakcji o wzorze ogólnym 1 wydziela 50 sie w znany sposób, np. przez odsaczenie. Zwiazki o wzorze 1 mozna przeprowadzic w sole w znany sposób. Solami zwiazków o wzorze 1 sa korzystnie ich sole z kwasami nietoksycznymi fizjologicznie.Takimi kwasami sa na przyklad kwasy chlorowco- 55 wodorowe, np. kwasy chloro- i bromowodorowe, zwlaszcza kwas chlorowodorowy, fosforowy, jedno- i dwufunkcyjne kwasy karboksylowe i hydroksy- karboksylowe, np. kwas octowy, maleinowy, bur¬ sztynowy, fumarowy, winowy, cytrynowy, salicylo- 60 wy, sorbowy, mlekowy, naftaleno-l,5-dwusulfono- wy.Nowe zwiazki jako wolne zasady i sole, otrzyma¬ ne sposobem wedlug wynalazku, maja silne wlasci¬ wosci chemoterapeutyczne, zwlaszcza antybakteryj- 65 ne. Dzialaja one skutecznie na bakterie gramdo-82 551 5 6 datnie i graniujemne nalezace do rodzin, gatunków i rodzajów bakterii, takich jak Enterobacteriaceae, np. Escherichiae, zwlaszcza Escherichia coli, Pro- teae, np. Proteus vulgaris, Proteus miirabilis, Pro- teus morganii, Proteus rettgeri, Klebsiella, np.Klebsiellae pneumoniae, Salmonelleae, Pseudomo- nodaceae, np. Pseudomonas aeruginosa, koki, np. stafylokoki, np. Staphylococcus aureus, streptoko- ki, np. Streptococcus pyogenes, enterokoki, np.Streptococcus faecalis, mykoplazmy, np Mycoplas- mia pneumoniae, Mycoplasma hominis.Dobra skutecznosc nowych zwiazków umozliwia ich stosowanie w medycynie i weterynarii.W medycynie mozna je stosowac do leczenia ogólnych infekcji i infekcji dróg moczowych, zwlaszcza wywolanych bakteriami gramdodatnimi i gramujemnymi i mykoplazmami oraz w wetery¬ narii do leczenia ogólnych infekcji wywolanych bakteriami gramdodatnimi oraz gramujemny¬ mi oraz mekoplazmami.Szczególnie nadaja sie do leczenia infekcji dróg oddechowych, u drobiu, zwlaszcza kurczat, i ma- stitis u krów.Zwiazki o wzorze 1 stosuje sie same lub w po¬ laczeniu z obojetnymi, nietoksycznymi, dopuszczal¬ nymi w farmacji, stalymi, pólstalymi lub. cieklymi podlozami.Jako postacie do dawkowania w polaczeniu z róznymi nietoksycznymi podlozami stosuje sie ta¬ bletki, drazetki, kapsulki, pigulki, granulaty, czop¬ ki, wodne roztwory, zawiesiny i emulsje, niewodne emulsje, zawiesiny i roztwory, syropy, pasty, mai- cie, kremy, plyny, pudry itp. Okreslenie „podloze" obejmuje stale pólstale i ciekle rozcienczalniki, wypelniacze i srodki pomocnicze.Zwiazek lub zwiazki terapeutycznie czynne win¬ ny stanowic okolo 0,1 — 99,5%, korzystnie okolo 0,5 — 90% wagowych calosci mieszaniny.Jako stale, pólstale lub ciekle podloza stosuje sie na przyklad wode, nietoksyczne rozpuszczalniki or¬ ganiczne, takie jak parafiny, np. frakcje ropy naf¬ towej, oleje roslinne, np. olej arachidowy i seza¬ mowy, alkohole, np. alkohol etylowy i gliceryne glikole, np. glikol propylenowy, glikol polietyleno¬ wy; naturalne maczki mineralne, np. kaoliny, tlen¬ ki glinu, talk i krede, syntetyczne maczki nieorga¬ niczne, np. kwas krzemowy o wysokim stopniu rozdrobnienia i krzemiany, cukry, np. cukier su¬ rowy, cukier mleczny i gronowy; emulgatory, np. emulgatory niejonotwórcze i anionowe, np. estry politlenku etylenu i kwasów tluszczowych, etery politlenku etylenu i alkoholi tluszczowych, alkilo- sulfoniany i arylosulfoniany; dyspergatory, np. li¬ gnine lugi posiarczynowe, metyloceluloza, skrobie i poliwinylopirolidon i substancje zwiekszajace po¬ slizg, np. stearynian magnezu, talk, kwas stearyno¬ wy i laurylosiarczan sodowy.Przy otrzymywaniu preparatów wymienione sub¬ stancje stosuje sie pojedynczo lub jako zestawy.W przypadku stosowania doustnego tabletki, dra¬ zetki, kapsulki, granulaty, roztwory itp. moga oczy¬ wiscie zawierac oprócz wymienionych podlozy rów¬ niez dodatki, takie jak cytrynian sodu i fosforu dwuwapniowy, substancje slodzace, barwniki i/lub substancje poprawiajace smak.Preparaty farmaceutyczne zwiazków otrzyma¬ nych sposobem wedlug wynalazku zawieraja je¬ den lub kilka zwiazków o wzorze 1 i/lub ich soli, lecz co najmniej jeden zwiazek o wzorze 1 i/lub 5 jego sole, przy czym substancja czynna wystepuje w dawkach jednostkowych. Oznacza to, ze prepa¬ rat sklada sie z poszczególnych jednostek zawie¬ rajacych kazda 2,3 lub 4 jednostki dawkowania lub 1/2, 1/3 lub 1/4 jednostki dawkowania. W mia¬ re potrzeby preparaty moga sie skladac z wielo¬ krotnosci lub ulamków dawki jednostkowej i za¬ wierac inne wielokrotnosci lub ulamki dawki je¬ dnostkowej.Zestawy nowych zwiazków moga zawierac do¬ datkowo inne znane substancje czynne. Nowe sub¬ stancje czynne stosuje sie w znany sposób korzy¬ stnie doustnie lub pozajelitowo.Przy infekcjach ogólnych dla uzyskania dobrych wyników przewaznie stosuje sie dawki wynoszace okolo 5—200 mg/kg wagi ciala na 24 godziny.W miare potrzeby odstepuje sie od podanej wy¬ sokosci dawkowania, gdyz uzalezniona jest ona od rodzaju i wagi ciala leczonego obiektu, rodzaju i ciezkosci schorzenia, rodzaju preparatu, sposobu podawania leku, czasu i odstepów podawania.W niektórych przypadkach stosuje sie dawki mniejsze od wymienionej najnizszej dawki, a w in¬ nych przypadkach trzeba przekroczyc podana gór¬ na dawke. Przewiduje sie taka sama wysokosc dawkowania zarówno w medycynie jak i wetery¬ narii. Zwiazki otrzymane sposobem wedlug wyna¬ lazku mozna stosowac dla przyspieszenia wzrostu zwierzat i poprawy przyswajalnosci paszy u zwie¬ rzat, zwlaszcza w hodowli mlodych zwierzat i zwierzat opasowych, np. cielat, prosiat lub kiii- czat. Podaje sie je zwierzetom w paszy lub w po¬ staci specjalnych preparatów lub w preparatach zawierajacych witaminy i/lub sole mineralne lub tez w wodzie pitnej.Wprowadzenie tych zwiazków razem z pasza lufa srodkami paszowymi i/lub w wodzie pitnej zapo¬ biega lub leczy infekcje wywolane bakteriami gra¬ mujemnymi i gramdodatnimi oraz mykoplazmami i powoduje szybszy wzrost zwierzat i lepsze wy¬ korzystanie paszy.Podawanie nowych zwiazków w paszy lub wo¬ dzie pitnej zapobiega lub leczy na przyklad ogólne infekcje, jak równiez zakazenia worka powietrzne¬ go u kurczat i mastitis krów-najczesciej wystepu¬ jace schorzenie zwierzat powodujace duze straty gospodarcze.Nowe zwiazki wprowadza sie do paszy lub wo¬ dy pitnej w stezeniu okolo 1—100 ppm. Nowe sub¬ stancje czynne wprowadza sie do paszy i/lub wody pitnej oraz otrzymuje preparaty zawierajace srod¬ ki paszowe, witaminy i/lub sole mineralne i nowe substancje czynne, w znany sposób.Wyniki prób in vitro potwierdzajace duza sku¬ tecznosc antybakteryjna zwiazków o wzorze 1 otrzymanych sposobem wedlug wynalazku sa ze¬ stawione w tablicy 1.Minimalne stezenia hamujace ustalono w próbie kolejnych rozcienczen. Z kazdego rodzaju bakterii stosowane 105 bakterii na 1 ml pozywki. Tempera- 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6082 551 7 8 Tablica 1 Minimalne stezenia hamujace (MHK) Zwiazek wedlug przykla¬ du I II V VI Strepto- coccus pyogenes W 0,6 1,25 10 10 Staphylo- coccus aureus Fle- nsungen 2,5 1,25 15 5 Escherichia coli N14 A261 1,25 2,15 5 10 100 100 10 — Psedomonas aeruginosa Bonn NI 100 100 100 Proteus vulgaris 1,25 2,5 100 100 Klebsiella KIO 8085 10 5 10 2,5 100 100 15 15 Aeromo- nas liquefa- ciens 1 1 10 1 Zwiazek wedlug przykla¬ du I II V VI Clostridum tetani botulinum 100 0,1 0,1 1 100 10 100 0,1 Alkaligenes faecalis 1 100 100 1 Pasteurella multocida 1 0,1 10 1 Bordetella bronchiseptica 10 10 100 10 Mycoplasma gauisepti- cum M5 10 1 100 10 bovirhine S6 10 10 100 10 Granu- larum 0,1 0,1 10 0,1 tura inkubacji wynosila 37°C, a czas inkubacji 18—24 godzin.Dla bialej myszy zakazonej dootrzewnowo Sta- phylococcus aureus 133/ED100 przy jednorazowym podaniu per os zwiazków z przykladów I, V i VI wynosi okolo 150 mg/kg wagi ciala.Sposób wedlug wynalazku objasniaja nizej po¬ dane przyklady.Przyklad I. Dysperguje sie 24,7 g (0,1 mola) amidyny o wzorze 2, w którym R1 i R2 oznaczaja rodniki metylowe, w 125 ml benzenu i traktuje sie do nasycenia gazowym chlorowodorem. Nastepnie do zawiesiny wprowadza sie fosgen w ciagu 2 go¬ dzin w temperaturze 80°C. Otrzymany zólty pro¬ dukt przejsciowy o wzorze 5, w którym R1 i R2 oznaczaja rodniki metylowe, odsacza sie, dyspergu¬ je w 150 ml etanolu i traktuje 10 g trójetyloaminy.Powstaje czerwono-fioletowy roztwór, z którego po pewnym czasie wytracaja sie czerwone krysztaly 5,10-dwutlenku l,2-dwuwodoro-2-keto-4-dwumety- loaminopirymido-[4,5-b]-chinoksaliny o wzorze 15.Wydajnosc: 26 g (95%); temperatura topnienia 227°C (rozklad).Analiza. Dla wzoru C^HuNgOg (273) obliczono: 52,7%C, 4,0% H, 25,3%N; otrzymano: 52,4%C; 4,5%H, 25,02%N.Przyklad II. Miesza sie w ciagu 8 godzin w temperaturze 80°C 14,3 g (0,05 mola) amidyny o wzorze 2, w którym R1 i R2 razem z atomem azotu grupy aminowej tworza pierscien piperydy- ny, w 150 ml chlorobenzenu z 6,5 g chloromrów- czanu metylu. Nastepnie saczy sie i otrzymany pólprodukt rozpuszcza sie w rozcienczonym lugu sodowym. Przy zakwaszeniu kwasem octowym otrzymuje sie 9g (58% wydajnosci teoretycznej) 5,10-dwutlenku l,2-dwuwodpro-2-keto-4-piperydy- no-pirymiido-[4,5-bJ-chinoksaliny o wzorze 16, w postaci czerwonych krysztalów, które po wygo¬ towaniu w alkoholu topia sie z rozkladem w tem¬ peraturze 264°C.Analiza. Dla wzoru C15H15N503 (313) obliczono: 57,5% C, 4,8%H, 22,3%N; otrzymano: 57,5%C, 5,2%H, 22,1% N.Analogicznie do przykladów I i II otrzymuje sie 30 zwiazki o wzorze 1 zestawione w tablicy 2.Tablica 2 Znacze¬ nie grupy o wzorze 6 wzór 17 wzór 9 wzór 14 wzór 18 Barwa czerwono- brazowa czerwono- brazowa czerwono- brazowa czerwona Tempe¬ ratura rozkladu °C 188-189 188 193-195 184-185 Wydajnosc (% wydaj¬ nosci teo¬ retycznej) 83 1 68 71 79 PL PL