NO177705B - Analogifremgangsmåte for fremstilling av terapeutisk aktive ascorbinsyrederivater - Google Patents

Abstract

Nye forbindelser av formelen. enantiomerer og blandinger derav, indre salter og farmasøytisk akseptable salter derav hvori Q er NRReller ^^4R5Rg-)^, n er et helt tall fra 1. til 4, X er et halogenid eller OS(0)R, hvori R? er C_alkyl, (CH2 _) m-Z-substituert fenyl hvori m er 0, 1, 2, 3 eller 4 og Z er H,. alkyl, C_g alkoxy eller halogen, X er ingenting når Rer hydrogen, R, er H. eller C_alkyl, Rer H eller C_alkyl, eller er ingenting når det indre salt dannes, Rer H eller OH, og hver av R4, R5 og Rer C_g alkyl, (CH>fenyl eller (CH)-halogenert fenyl,. x er 0, eller 1 til 6, forutsatt at når n er 1 og Q er NRR, er én av Reller Rforskjellig fra H, utviser terapeutisk aktivtet. Fremstilling av forbindelsene er beskrevet.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en analogifremgangsmåte for fremstilling av terapeutisk aktive forbindelser av formelen

enantiomerer og blandinger derav, indre salter og farmasøytisk akseptable salter derav hvori

Q er NR4R5 eller NXR5R6'Xe,

X er et halogenid,

X er ingenting når R2 er ingenting,

R-l er H eller alkyl,

R2 er H, eller er ingenting når det indre salt dannes, R3 er H eller OH, og hver av

R4, R5 og R6 er alkyl, (CH2)X fenyl, x er 1, forutsatt at når n er 1 og Q er NR4R5, er én av Rx eller R2 forskjellig fra

H.

Fortrinnsvis betegner Q en kvaternær gruppe. I disse tilfeller hvori Q er N<e>R4R5R6* Xe som representerer et kvaternært ammoniumderivat, foretrekkes det at alle R4R5R6-alkylradikalene er de samme, fortrinnsvis methyl eller ethyl. Innen rammen er imidlertid de grupper hvori én, to eller alle tre er forskjellige. En annen foretrukket gruppe av kvaternære forbindelser er de hvori R6 betegner (CH2)X fenyl, og fortrinnsvis benzyl, fenethyl, fenylpropyl og fenylbutyl. De foretrukne tertiære aminer er de hvori R4 og R5 er methyl og/eller ethyl, og én av Rx eller R2 er et alkylradikal. I de tilfeller hvori X er et halogen, er klor og brom foretrukket. De foretrukne ethere er de hvori Rx inneholder en alkylgruppe beregnet på å øke lipo-filisiteten og innbefatter de som har rettkjedede eller for-grenede C12 til C20 carbonatomer, fortrinnsvis octadecyl. Fortrinnsvis er Rx H eller et langkjedet alkyl (f.eks. <C>14.20),

fortrinnsvis octadecyl.

Uttrykket "farmasøytisk akseptable syreaddisjons-salter" omfatter alle de salter som normalt finnes anvendbare innen det farmasøytiske fag, i særdeleshet de som dannes ved interaksjonen av basen med slike organiske og uorganiske syrer som saltsyre, hydrobromsyre, svovelsyre og fosforsyre, og sure metallsalter slik som natriummonohydrogen-orthofosfat og kaliumhydrogensulfat. Eksempler på organiske syrer som danner egnede salter, innbefatter mono-, di- og tricarboxylsyrene. Eksempler på slike syrer er eddiksyre, glycolsyre, melkesyre, pyruvsyre, malonsyre, ravsyre, glutarsyre, fumarsyre, eple-syre, vinsyre, sitronsyre, ascorbinsyre, maleinsyre, hydroxy-maleinsyre, benzosyre, hydroxybenzosyre, fenyleddiksyre, kanelsyre, salicylsyre, 2-fenoxybenzosyre og sulfonsyrer slik som methansulfonsyre og 2-hydroxyethansulfonsyre. Enten mono-eller di-syresalter kan dannes, og slike salter kan foreligge i enten en hydratisert eller hovedsakelig vannfri form. I de tilfeller hvori R2 er H, kan forbindelsene danne et indre salt, dvs. en zwitterionform med nitrogenatomet av Q. I slike tilfeller kan således anionet Xe være utelatt fra definisjonen av Q. Slike forbindelser omfattes innen rammen for foreliggende oppfinnelse som definert i formel I. Generelt er salter av disse forbindelser krystallinske materialer som er løselige i vann og forskjellige hydrofile, organiske løsningsmidler.

I praksis foretrekkes det å anvende de isomere former som mest etterligner konfigurasjonen av L-ascorbinsyre (Ia), men også de isomere former som er analoge med D-isoascorbinsyre (Ib), D-ascorbinsyre og L-isoascorbinsyre (Ic, Id). De generiske strukturformler for de isomere former er hvori Rlf R2, R3, n og Q er som tidligere definert. Foretrukne enantiomere former er ((3S,2R)-enantiomerer.

Analogifremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er kjenne-tegnet ved at en forbindelse av formelen hvori R'2 er H, eller Pg hvori Pg er en hydroxybeskyttende gruppe, R\ er H, alkyl eller Pg, R'3 er H eller 0R'2, X' er klor, brom eller jod, omsettes med et NR4R5R6-amin, etter-fulgt av fjerning av enhver hydroxybeskyttende gruppe.

Generelt kan forbindelsene ifølge oppfinnelsen fremstilles ved metoder i henhold til følgende reaksjonsskjerna Å.

Reaksjonsskierna A

hvori Rlf R2, R3, X og n er som tidligere definert.

Det første trinn ved reaksjonen medfører aktivering av alkoholene (2) ved deres omdannelse til enten deres halo-genider eller tosylater (dvs. X er jod, klor eller fortrinnsvis brom). Ved omdannelsen av alkoholen til et halogenid er flere reaksjonsruter generelt tilgjengelige, idet valget er særlig avhengig av hvorvidt Rx og R2 er hydrogen eller alkyl. Disse omdannelsesruter er: (a) behandling av alkoholen med et hydrohalogenid (fortrinnsvis HBr) i 33 % eddiksyre ved romtemperatur, (b) behandling av alkoholen med tetrahalomethan, fortrinnsvis CBr4 med trifenylfosfin (P03) i slike løsnings-midler som dimethylformamid, pyridin, acetonitril og lignende, under en inert atmosfære (nitrogen eller argon) og (c) behandling med hydrogenbromid i maursyre i henhold til læren ifølge US patentskrift 3 043 937. I de tilfeller hvori problemer kan oppstå ved nærvær av frie hydroxylgrupper, Rx eller R2 er H og/eller R3 er 0H, kan selvsagt slike grupper bære reaksjons-beskyttende grupper slik som benzyl, som lett kan fjernes ved standardteknikker etter aminering. Aminering av de aktiverte forbindelser av formel 3 utføres ved behandling av de halo-eller sulfonylgruppe-bærende forbindelser (som definert ved X), med det egnede amin i polare løsningsmidler, fortrinnsvis methanol, men også i ethanol, vann, isopropanol eller i acetonitril, ved fra romtemperatur til ca. 60 °C. I de tilfeller hvori R er H, danner deretter slike forbindelser et indre salt, slik som avbildet i det etterfølgende.

Om ønsket, kan forbindelse 4 og 5 omdannes til deres 3-0-alkylderivater ved behandling med et alkylhalogenid.

Alternativt kan forbindelser 3 omsettes med et di-alkylamin, og det tertiære amin kan behandles med R6X under dannelse av de kvaternære ammoniumsalter.

Som angitt, kan, om ønsket, hydroxylgruppene av mellomprodukter selektivt beskyttes og avbeskyttes med en hvilken som helst egnet metode. Ett eksempel på denne beskyttelse og avbeskyttelse er illustrert i etterfølgende reak-sjonssk jerna B.

Reaksjonsskiema B

hvori Tr er en tritylbeskyttende gruppe, Pg er en reaksjons-beskyttende gruppe, fortrinnsvis benzyl, og n og Rx er som tidligere definert. Fremstilling av forbindelsene som bærer beskyttelse, så vel som fjerning av disse grupper, kan utføres ved standardprosedyrer velkjente innen faget.

De følgende eksempler illustrerer de ovenfor beskrevne metoder for fremstilling av forbindelsene av formel

I.

Eksempel 1

2, 5- dihvdro- 3, 3, 4- trihydroxy- N, N, N- trimethyl- 5- oxo- 2- furan-ethanaminium, 3- hydroxyd, indre salt

En løsning av 8,33 g 6-brom-6-deoxy-L-ascorbinsyre og 20 ml trimethylamin i 70 ml methanol ble omrørt ved romtemperatur under nitrogen i 4 dager. Blandingen ble filtrert, og residuet ble kromatografert på silicagel (isopropanol/vann, 70:30). Omkrystallisering fra methanol/vann ga 3,26 g av tittelforbindelsen som fargeløse krystaller (sm.p. 180 °C spaltet).

Eksempel 2

2. 5- dihydro- p, 3, 4- trihydroxy- N, N- dimethyl- N- fenylmethyl- 5-oxo- 2- furanethanaminium, 3- hydroxy, indre salt

Ved å følge prosedyren beskrevet i eksempel 1, men ved anvendelse av N,N-dimethylfenylmethylamin som aminet, ble

tittelforbindelsen erholdt (sm.p. 225 °C spaltet).

Etter å ha beskrevet rammen for forbindelsene fremstilt ifølge oppfinnelsen så vel som de generiske og spesi-fikke metoder for fremstilling av angitte forbindelser, gir den etterfølgende informasjon opplysninger om anvendeligheten av forbindelsene.

Når blodtilførselen til deler av hjertemuskelen blokkeres, resulterer det i et myokardialt infarkt (hjerte-infarkt ), og det berøvede muskelvev dør med det resultat at det oppstår permanent hjerteskade. Hvis blodtilførselen kan etableres igjen innen timer etter infarktet, forblir hjerte-muskel vevet levedyktig, og permanent skade kan reduseres. Dette kan utføres ved kirurgiske så vel som farmakologiske (trombolyse) prosedyrer, og disse fremgangsmåter er kjent som reperfusjon.

Reperfusjon er nå vidt og med hell anvendt, og det er blitt angitt at fataliteter på grunn av myokardialt infarkt kan reduseres med 20-30 %. Reperfusjon medfører imidlertid også problemer. Oxygenberøvet (ischemisk) vev befinner seg i en unormal tilstand og er sårbart når det plutselig eksponeres for oxygenrikt blod. Dette er blitt angitt som "oxygenpara-dokset" og fører til reperfusjonsskade i form av celledød. Det er blitt postulert at denne skade skyldes oxygenavledede, frie radikaler, og i særdeleshet superoxydradikalet 02". Bevis for denne hypotese er blitt erholdt i dyreforsøk. B.R. Lucchesi og medarbeidere viste at enzymet superoxyd-dismutase, så vel som den frie radikalutvasker, N-(mercaptopropionyl)glycin, redu-serer myokardial reperfusjonsskade på hund (Cir. Res., 1984, 54, 277-285; J. Cardiovasc. Pharmacol., 1986, 8, 978-88; Fed. Proe, 1987, 46, 2413-21).

Forbindelsene fremstilt ifølge oppfinnelsen utviser en struktur beslektet med ascorbinsyre, en naturlig substans kjent for å utvise antioxydant- eller fri radikalutvaskings-egenskaper, og er som ascorbinsyre også anvendbare som farmakologiske antioxydanter og friradikalutvaskere, og i særdeleshet som utvaskere av superoxydanionradikalet 02". De kan anvendes terapeutisk hvor reperfusjonsskade på grunn av oxygen-avledede frie radikaler og hydrogenperoxyd forårsaker celledød i vev. Denne situasjon oppstår når total eller delvis blokade av blodtilførsel eller vev fjernes, enten spontant (forbigående ischemi) eller ved farmakologisk eller kirurgisk inter-vensjon (trombolyse, angioplasti, by-pass, organtransplanta-sjon og lignende). Vev som underkastes forbigående ischemi eller reperfusjon i forskjellige sykdomstilstander, eller med medisinsk behandling, er de i hjerte, lunge, nyre, pancreas, tarm og hjerne. I særdeleshet vil nå den stadig økende praksis med farmakologisk trombolyse, også kjent som reperfusjon, etter koronart infarkt og slag, dra fordel av forutgående eller samtidig administrering av en friradikalutvasker slik som forbindelsene ifølge oppfinnelsen. På lignende måte kan kirurgiske intervensjoner slik som perkutan, transluminal, koronar angioplasti hvor en utvidende ballong anvendes for å øke luminaldiameteren i alvorlig tilstoppede aterosklerotiske kar, koronar by-pass-operasjoner og organtransplantasjons-kirurgi, skape tilstander hvor reperfusjonsskade på grunn av oxygen-avledede radikaler finner sted og som kan reduseres med utvaskere. Forbigående ischemi er en av de forårsakende faktorer som fører til angina pectoris, og forbindelsene er således anvendbare som antianginale midler. I tillegg, i særdeleshet i det tilfelle hvori Q betegner et tertiært amin, er forbindelsene anvendbare ved behandling av slag.

Inflammasjonsprosessen er også kjent for å innbefatte frigivelse av superoxydradikaler fra fagocytiske celler som forårsaker noen av symptomene på reumatoid artritt, og en f ri-radikalutvasker, slik som forbindelsene fremstilt ifølge oppfinnelsen, er også anvendbar ved behandling av denne sykdom, så vel som å være anvendbar ved behandling av inflammatorisk tarmsykdom. Forbindelsene kan også være anvendbare ved behandling av cancer og av aldring, da oxygen-avledede, frie radikaler er blitt identifisert blant forårsakende faktorer. For et sammendrag henvises det til B. Halliwell og C. Gutteridge, Biochem. J., 1984, 219, 1-14; TINS 1985, 22-6.

En ytterligere anvendelse av forbindelsene er for behandling av hjertearytmi, i særdeleshet den av klasse III-typen, og de er også anvendbare for å nedsette blodcholeste-rolnivåer og således ved behandling av cholesterol-fremkalt aterogenose.

In vitro- og in vivo-aktivitet for anvendeligheten av forbindelsene kan demonstreres ved anvendelse av standardut-prøvninger. Særlig anvendbare for å demonstrere egenskapene av forbindelsene er de utprøvninger som demonstrerer den friradi-kalutvaskende egenskap, affinitet for hjertevev og kardio-beskyttende egenskaper. Basert på disse utprøvninger, så vel som ved sammenligning med andre forbindelser som på lignende måte er anvendbare på grunn av deres antioxyderende egenskaper, vil forbindelsene være effektive når de administreres innen området fra 0,1 mg/kg til 50 mg/kg kroppsvekt pr. dag. For profylaktisk administrering kan tilsvarende lavere doser anvendes.

Forbindelsene fremstilt ifølge eksemplene 1 og 2 ble testet med hensyn til deres radikalutvaskende egenskaper. In vitro-systemer for fremstilling og påvisning av superoxyl- og hydroxylradikaler ble anvendt. Forbindelsen ifølge eksempel 1 ble også testet med hensyn til dens beskyttelse av human serum-di-proteinaseinhibitor fra human leukocytt-formidlet oxydativ inaktivering.

a) Syperoxylradikalutvasking

Forbindelsen ifølge eksemplene 1 og 2 utvasket

superoxylradikaler med bimolekylære hastighetskonstanter på 2,2 ± 0,8 og 2,0 ± 0,2 x IO<5>M"<1> sekunder"<1> (middelverdier ± standardavvik for tre uavhengige bestemmelser, beregninger basert på hastighetskonstanten av påvisningsmolekylet nitro-blå tetrazolium (NBT) kNBT = 6 x IO4NT<1>sekunder"<1>).

b) Hydroxylradikalutvasking

Forbindelsen ifølge eksempel 1 var kraftig utvasker

av hydroxylradikaler med bimolekylær hastighetskonstant på 2,8 ± 0,8 x IO<9>M"<1> sekunder"<1> (middelverdi ± SD av tre uavhengige bestemmelser; beregninger basert på den kjente hastighetskonstant av detektormolekylet 2-deoxyribose kDR = 1,9 x IO<9> M"<1 >sekunder"<1>).

c) Beskyttelse av c^-proteinaseinhibitor

Forbindelsen ifølge eksempel 1 var i stand til å be-skytte human cc-L-proteinaseinhibitor mot oxydativ inaktivering med stimulerte humane leukocytter (41 % beskyttelse erholdt ved 16 um/ug av leukocyttprotein). Beskyttelsen skyldtes sann-synligvis den superoxylradikalutvaskende egenskap av forbind-

eisen.

Fortrinnsvis administreres forbindelsene intravenøst, i særdeleshet under krisesituasjoner hvori det er vesentlig at det terapeutiske middel gis til virkningssetet så hurtig som mulig, slik som i de nødssituasjoner som forårsakes av koronart infarkt, slag og kirurgiske intervensjoner, tilstander som kan forårsake alvorlig reperfusjonsskade. Ellers administreres forbindelsene ifølge oppfinnelsen intravenøst hvori Q er en dialkylaminogruppe, og oralt i de tilfeller hvori Q er et kvaternært ammoniumsalt.

Forbindelsene kan anvendes både profylaktisk og terapeutisk. Mengden av aktiv bestanddel for terapeutisk administrering kan variere over et vidt område og avhenger av slike faktorer som alder, helse, kjønn og vekt av pasienten, så vel som arten og strengheten av den tilstand som skal behandles. Generelt vil en terapeutisk effektiv mengde av den aktive bestanddel som skal administreres, variere fra 0,1 mg/kg til 50 mg/kg kroppsvekt pr. dag. For profylaktisk administrering kan tilsvarende lavere doser anvendes.

Forbindelsene kan også administreres oralt, fortrinnsvis under anvendelse av mer aktiv bestanddel pr. dag enn når de administreres parenteralt, fortrinnsvis tatt i oppdelte doser 3 til 4 ganger pr. dag. Fortrinnsvis foretas enteral administrering i post-"krise"-situasjoner, i særdeleshet etter utskriving fra hospital. Forbindelsene kan anvendes i standard doseringsenhetsformer som tabletter, kapsler, dragéer, pastiller, eliksirer, emulsjoner, suspensjoner, og i tilfeller hvori topisk administrering foretrekkes, ved stikkpille eller sublingual administrering. Tabletter og kapsler inneholdende fra 100 til 400 mg aktiv bestanddel, er foretrukne måter for enteral administrering. Ved behandling av inflammasjon er selvsagt den foretrukne administreringsmåte ved depotinjeksjon direkte på inflammasjonsstedet med etterfølgende enteral administrering.

Ved fremstilling av faste doseringsformer, slik som

tabletter, blandes den aktive bestanddel generelt med konven-sjonelle, farmasøytiske bærere eller eksipienser slik som gelatin, forskjellige stivelser, lactose, kalsiumfosfat og pulverformet sukker. Uttrykket farmasøytisk bærer som anvendt her, innbefatter også smøremidler anvendt for å forbedre strømningen av tablettgranuleringer og som forhindrer adhesjon av tablettmateriale til overflatene av tablettdyser og stempler. Egnede smøremidler innbefatter f.eks. talkum, stearinsyre, kalsiumstearat, magnesiumstearat og sinkstearat. Også innbefattet innen definisjonen for en farmasøytisk bærer som anvendt her, er oppbrytende midler tilsatt for å medhjelpe til oppbrytning og oppløsning av tablettene etter administrering, så vel som farge- og/eller smaksgivende midler for å øke de estetiske kvaliteter av tablettene og gjøre dem mer akseptable for pasienten.

Egnede væskeformige eksipienser for fremstilling av væskeformige doseringsenhetsformer innbefatter vann og alkoholer slik som ethanol, benzylalkohol og polyethylen-glycoler, enten med eller uten tilsetning av et overflateaktivt middel. Generelt innbefatter de foretrukne væskeformige eksipienser, i særdeleshet for injiserbare preparater, vann, fysiologisk og saltvannsløsninger, dextrose og glycolløsninger slik som en vandig propylenglycol- eller polyethylenglycol-løsning. For å minimere eller eliminere irritasjon ved injeksjonsstedet kan slike preparater inneholde et ikkeionisk, overflateaktivt middel som har en hydrofillipofil balanse (HLB) på fra 12 til 17. Mengden av overflateaktivt middel i slike formuleringer varierer fra 5 til 15 vekt%. Det overflateaktive middel kan være en enkelt komponent med den ovenfor identifiserte HLB, eller en blanding av to eller flere komponenter med den ønskede HLB. Eksempler på overflateaktive midler som er anvendbare i parenterale formuleringer, er klassen av polyoxyethylensorbitan-fettsyreestere, slik som f.eks. sorbitanmonooleat og høymolekylære addukter av ethylenoxyd med en hydrofob base, dannet ved kondensasjon av propylenoxyd med propylenglycol. I visse topiske og parenterale preparater kan forskjellige oljer anvendes som bærere eller eksipienser. Eksempler på slike oljer er mineraloljer, glyceridoljer slik som spekkolje, torskeleverolje, peanøtt-olje, sesamolje, maisolje og soyabønneolje. For uløselige forbindelser kan suspenderingsmidler tilsettes, så vel som midler for å kontrollere viskositeten, slik som f.eks. magnesium-aluminiumsilikat eller carboxymethylcellulose. I tillegg til disse eksipienser kan buffere, konserveringsmidler og emulger-ingsmidler også tilsettes.

Claims (1)

1. Analogifremgangsmåte for fremstilling av terapeutisk aktive forbindelser av formelen

   enantiomerer og blandinger derav, indre salter og farmasøytisk akseptable salter derav hvori Q er N<R>4R5 eller N<®>R4R5R6-Xe, X er et halogenid, X er ingenting når R2 er ingenting, Rx er H eller alkyl, R2 er H, eller er ingenting når det indre salt dannes, R3 er H eller OH, og hver av R4, R5 og R6 er C^ alkyl, (CH2)X fenyl, x er 1, forutsatt at når n er 1 og Q er NR4R5, er én av Rx eller R2 forskjellig fra H,karakterisert ved at en forbindelse av formelen hvori R'2 er H, eller Pg hvori Pg er en hydroxy-beskyttende gruppe, R\ er H, C-^q alkyl eller Pg, R'3 er H eller 0R'2, X' er klor, brom eller jod, omsettes med et NR4R5R6-amin, etter-fulgt av fjerning av enhver hydroxybeskyttende gruppe.