NO158677B - Analogifremgangsmaate for fremstilling av terapeutisk aktive isoksazol-derivater. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører fremstillingen av nye 4-isoksazolkarboksylsyreamider av sekundære cykliske aminer, som egner seg spesielt til behandling av smerte- og febertilstander.

Til de vanlige verden over anvendte svake eller milde analgetika, som er å avgrense mot de sterke morfinlignende analgetika, ved deres mer eller mindre sterkt utpregede evne til frembringelse av avhengighet og tilvenning, og derfor ofte også betegnes som "ikke-opioide" analgetika, hører salicyl-atene, pyrazolonene og anilin-derivatene paracetamol (acet-aminofen). De terapeutiske erfaringer som er gjort med dem, viser at de er virksomme og har et representerbart nytte-risikoforhold. Likevel er det klart at det ikke finnes noen svake analgetikum uten mer eller mindre graverende bivirkninger, delvis av meget spesifikk art.

Hertil hører eksempelvis den riktignok meget skjeldne opptredende men under tiden dødelig forløpende agranulocytose etter pyrazolon-inntak. Paracetamol er sikker i normale terapeutiske doser, ved overdoser imidlertid, hepatotoxisk. Under acetylsalicylsyremedikasjon, kommer det ofte til mave- tarm-beskadigelser som skjulte blødninger i slimhuden, mavebesvær og perforasjon av tilstedeværende peptiske ulcera, en ytterligere ulempe består i den høye vekselvirkningsgrad med andre medikamenter.

Det består derfor et sterkt behov for analgetika som ikke

har de uønskede bivirkninger.

Overraskende er det nå funnet at man med fremstillingen av 4-isoksazolkarboksylsyreamider av sekundære cykliske aminer, kommer til en forbindelsesklasse hvis representanter har fremragende analgetiske og antipyretiske egenskaper uten gastrale bivirkninger ved god levertålbarhet i kroniske toksisi-

tetsforsøk.

I motsetning til de fleste kjente svake analgetika, har forbindelsen ifølge oppfinnelsen bemerkelsesverdig ingen antiflogistiske virkningskomponenter. Grunnen hertil. ligger i at forbindelsen ifølge oppfinnelsen, ikke har noen hemmende bivirkning på den perifere prostaglandin-biosyntese. Heri er samtidig å søke grunnen for deres gode mavetålbarhet for ved de analgetisk virksomme antiflogistika, tilbakeføres ikke bare den terapeutisk nyttede betennelseshemmende effekt, men også de uønskede gastrointensinale bivirkninger på nettopp denne inhibering av prostaglandin-syntesen i det perifere vev.

De nye 4-isoksazolkarboksylsyreamider danner følgelig antipyretisk, aktive analgetika uten antiflogistisk effekt som av deres virkningsprofil er å stille ved siden av klinisk eta-blert paracetamol (sml. G. Kuschinsky og H. Lullmann, KurzesLehbuch der Pharmakologie, 6. bearbeidede og utvidede opplag, Georg Thieme Verlag Stuttgart, 1974, side 109 og følgende).

Fra det tyske patent 6 34 286 er det kjent en fremgangsmåte

til fremstilling av isoksazolkarboksylsyreamider av verdi-

fulle terapeutiske egenskaper og derfor skal anvendes som legemiddel. En indikasjonsangivelse finnes ikke i dette patent. De strukturelt til forbindelser ifølge oppfinnelsen dermed sammenlignbare frémgangsmåteprodukter fra eksempel 5 og 6 er likeledes som det ble fastslått analgetisk uvirksomme.

I det tyske patent 653 835 som er i tillegg til tysk patent

634 286, tilskrives hovedpatentets forbindelse analeptisk virkning.

Videre er det fra det tyske patent 25 24 959 kjent 4-isoksazol-karboksylsyreanilider med antiflogistiske og analgetiske egenskaper. Ved disse forbindelser står imidlertid den andre flogistiske virkning entydig i forgrunnen som også her i det vesentlige er å tilbakeføre på en hemming av den perifere prosta-

glandin-biosyntese.

Oppfinnelsens gjenstand er følgelig fremgangsmåten til fremstilling av forbindelser med formel I

^CO N W

hvori R betyr hydrogen, alkyl, med inntil 4 C-atomer eller halogenalkyl med inntil 2 C-atomer, og

W betyr en direkte binding CH2, CH-CH3, CH-C^, CHOH, 0

eller S.

Foretrukket er derfor slike forbindelser hvori R betyr metyl, etyl eller trifluormetyl. Blant disse forbindelser er det spesielt de foretrukket hvori W står for CH2<

Ved den følgende beskrivelse av fremgangsmåten har R og W over-nevnte betydning. Fremgangsmåten erkarakterisert vedat et amin med formel II

/ \ <XI> H-N W

omsettes med et 4-isoksazol-karboksylsyrederivat med formel

III

y CO-X

f~\, (III>

hvori X betyr et halogenatom, fortrinnsvis klor eller brom,

Reaksjonen gjennomføres hensiktsmessig i et fordelings- eller oppløsningsmiddel, som forholder seg indifferent under reak-sjonsbetingelsen overfor reaksjonsdeltagerne. Hertil kommer eksempelvis på tale nitriler, som acetonitril, etere som di-etyleter, tetrahydrofuran, dioksan, alkoholer som metanol, etanol, propanol, eller isopropanol og vann.

En foretrukket utførelsesform omsettes aminer med formel II med det angjeldende karboksylsyreklorid med formel III, hensiktsmessig i nærvær av et syrebindende middel som kalium-eller natriumkarbonat, alkali- eller jordalkalihydroksyd eller -alkoholat, en organisk base som trietylamin, pyridin, picolin eller chinolin, eller av i overskudd anvendte amin med formel II vanligvis ved temperaturer på 0 til 12 0°C, fortrinnsvis 2 0 60°C. Reaksjonstidene kan utgjøre fra få minutter inntil 2 timer.

Hvis man arbeider i organisk oppløsningsmiddel, isoleres frem-gangsmåteproduktet med formel I, fortrinnsvis etter frafilt-rering av de som biprodukter dannede salter ved inndampning av filtratet. Fra vandige reaksjonsblandinger lar produktene seg fortrinnsvis utvinne ved ekstrahering med et polart organisk oppløsningsmiddel, som metylenklorid, kloroform eller triklor-etylen og inndampning av ekstraktene. Produktet kan deretter renses ved destillasjon eller omkrystallisering fra et organisk, fortrinnsvis svakt polart oppløsningsmiddel som toluen, dimetylbenzen, benzen, cykloheksan, metanol, etanol, di-

etyl- eller diisopropyleter, eller upolare oppløsnings-midler, som petroleter, eller også en blanding av slike oppløsningsmidler.

4-isoksazolkarboksylsyrederivater med formel III kan fremstilles etter vanlige metoder fra de tilsvarende karboksyl-syrer. De hertil som utgangsstoffer nødvendige 4-isoksa-zolkarboksylsyrer (formel III: X = OH) er kjent, (tysk patent 634 286, europeisk søknad 12 435 og Gazz Chim. Ital.

96, (4), 443-453 (1966)) eller fremstillbart analogt.

Isoksazolforbindelsen ifølge oppfinnelsen med formel I kan på grunn av deres farmakologiske egenskaper finne anvendelse som legemiddel, spesielt somanalgetika og antipyretika. De kan enten administreres alene eventuelt i form av mikrokapsler eller blandet med egnet bærestoff. Legemidler består av en forbindelse med formel I, eller inneholder det virksomme stoff ved siden av et farmasøytisk vanlig og fysiologisk tålbart bærestoff, fortynningsmiddel, og/eller andre hjelpestoffer.

Fremstillingseksempler

Strukturen av alle nedenfor omtalte forbindelser ble sikret ved hjelp av elementæranalyse og IR- samt "<*>"H-NMR-spektret.

1) N-( 5- metyl- 4- isoksazolylkarbonyl)- piperidin

a) 0,2 mol 5-metyl-4-isoksazol-karboksylsyreklorid (29,1 g) ble oppløst i 350 ml acetontril, blandet under omrør-ing ved værelsestemperatur dråpvis en oppløsning av 0,4 mol piperidin (34,1 g) i 50 ml acetonitril således at reaksjons-oppløsningens temperatur ikke stiger over 40°C. Deretter etter-omrøres ennå 15 minutter og avkjøles deretter til værelsestemperatur. Man frasuger det utfelte piperidinhydroklorid og inndamper filtratet under nedsatt trykk. Det oljeaktige residuu oppløses i 300 ml metylenklorid og vaskes med 40 ml 2-N natronlut.

Metylenkloridfasen adskilles og vannfasen ekstraheres igjen

med 200 ml metylenklorid. De forenede metylenkloridfaser rystes med 17 ml 0,2 N. saltsyre, vaskes nøytralt med vann og etter tørkning over natriumsulfat bringes til tørrhet under nedsatt trykk. Det oljeaktige residuu destilleres under nedsatt trykk. Man får således N-(5-metyl-4-isoksazolylkarbonyl)-piperidin med et kokepunkt på 102 til 112°C, ved 4 til 7 mbar (kulerørdestillasjon) som stivner etter kort tid:

Smeltepunkt (fra metylcykloheksan) 40 til 43°C.

b) 0,4 mol 5-metyl-4-isoksazolkarboksylsyreklorid

(58,2 g) emulgert i 300 ml vann blandes dråpevis med 0,4 mol

piperidin (34,1 g) og 40 ml 10 N natronlut således at reaksjonsblandingens temperatur ikke stiger over 35°C. Deretter blander man med 40 ml 2-N natronlut og ekstraherer med 300 ml metylenklorid. Vannfasen utrystes igjen med 200 ml metylenklorid.

De forenede metylenkloridfaser vaskes med vann og etter tørk-ning over natriumsulfat bringes til tørrhet under nedsatt trykk. Man får således N-(5-metyl-4-isoksazolylkarbonyl)-piperidin, som etter omkrystallisering fra metylcykloheksan har et smeltepunkt på 40 til 43°C.

2) N-( 5- etyl- 4- isoksazolylkarbonyl)- piperidin 0,1 mol 5-etyl-4-isoksazolkarboksylsyreklorid (16,0 g) oppløst

i 2 00 ml acetonitril blandes under omrøring ved væreIsestempera-tur dråpvis ved 0,2 mol piperidin (17,0 g). Man lar det etter-omrøre 2 0 minutter og avkjøler deretter til værelsestemperatur, og frasuger det utfelte piperidinhydroklorid. Filtratet inndampes under nedsatt trykk. Det fåes et oljeaktig residuu

som man opptar i 200 ml metylenklorid som først vaskes med 100 ml 2-N saltsyre og deretter med vann, etter tørkning over natriumsulfat inndampes under nedsatt trykk, og det oljeaktige residuu destilleres under nedsatt trykk (kulerørdestillering). Man får således N-(5-etyl-4-isoksazolylkarbonyl)-piperidin

av kokepunkt (7mbar) 9 0-110°C.

3) N-( 5- metyl- 4- isoksazolylkarbonyl)- pyrrolidin 0,15 mol 5-metyl-4-isoksazolkarboksylsyreklorid (21,8 g) opp-løst i 50 ml acetonitril, blandes under omrøring dråpvis med 0,3 mol pyrrolidin (21,3 g) således at reaksjonsblandingens temperatur ikke stiger over 30°C.

Etter 1 % times etteromrøring ved værelsestemperatur, inndampes reaksjonsoppløsningen under nedsatt trykk, det oljeaktige residuu oppløses i 2 00 ml metylenklorid, ristes med 3 0 ml 0,1 N saltsyre. Etter vasking av den organiske fase med vann, tørkes over natriumsulfat og inndampes til tørrhet under ned-

satt trykk.

Man får således N-(5-metyl-4-isoksazolylkarbonyl)-pyrrolidin, som lar seg krystallisere fra petroleter og har et smeltepunkt på 51 til 53°C.

Analogt foranstående eksempel, fremstilles følgende forbindelser med formel I: 4) 4- mety1- 1-( 5- metyl- 4- isoksazolylkarbonyl)- piperidin av smeltepunkt 44 til 45°C fremstillet av 5-metyl-4-isoksazol-karboksylsyreklorid og 4-metylpiperidiri. 5) N-( 5- metyl- 4- isoksazolylkarbonyl)- tiomorfolin av smeltepunkt 64,5 til 65°C, fremstillet av 5-metyl-4-isoksa-zolkarboksylsyreklorid og tiomorfolid. 6) 4- hydroksy- l-( 5- metyl- 4- isoksazolylkarbonyl)- piperidin av smeltepunkt 70,5 til 72,5°C, fremstillet av 5-metyl-4-isoksa-zolkarboksylsyreklorid og 4-hydroksypiperidin.

7) N-( 4- isoksazOlylkarbonyl)- piperidin

av smeltepunkt 78 til 81°C, fremstillet av 4-isoksazol-karboksylsyreklorid og piperidin.

8) N-( 5- trifluormetyl- 4- isoksazolylkarbonyl)- piperidin av kokepunkt (4 mbar) 62 til 68°C fremstillet av 5-trifluormetyl-4-isoksazolkarboksylsyreklorid og piperidin. 9) N- ( 5- propyl- 4- i' soksazolylkarbonyl) - piperidin av kokepunkt (4 mbar) 84 til 92°C fremstillet av 5-propyl-4-isoksazolkarboksylsyreklorid og piperidin. 10) N-( 5- metyl- 4- isoksazolylkarbonyl)- morfolin av smeltepunkt 42 til 44°C fremstillet av 5-metyl-4-isokaazol-karboksylsyreklorid og morfolin.

Farmakologisk prøving og resultater

1. Analgetisk virkning

a) Eddiksyre- strekkprøve på mus

ifølge R. Koster et al. Fed. Prod. 18, 412 (1959).

Som forsøksdyr tjente hunn-mus av en NMR-I-stamme med en kroppsvekt (KG) mellom 21 og 28 g. Grupper på hver 12 dyr av 0,1 ml/10 g KG av en 0,6 %-ig eddiksyreoppløsning injisert intraperitonealt. Prøvestoffet ble administrert 3 0 minutter på forhånd. Umiddelbart etter eddiksyreinjeksjonen ble dyrene prøvet enkeltvis, og de i løpet av 15 minutter opptredende typiske strekk-bevegelser talt som består i en kort anspenning av bukmuskulaturen ved inntrekning av flankepartiene og etter-følgende strekning av baklegemet, og minst en bakekstremitet.

For vurdering av den analgetiske effekt ble antall strekk-reaksjoner satt i forhold til de av en ubehandlet kontroll-gruppe, idet hvert dyr som viste mindre enn halvparten av i gjennomsnittlig av kontrolldyrene utførte strekkbevegelser ble vurdert som analgisert.

Prøvestoffene ble applisert oralt i et volum på 10 ml/kg KG

i 1 %-ig vandig karboksymetylcellulose (CMC)-suspensjon.

b) Modifisert Randall- Selitto- hyperalgesitest på) rotte ifølge Atkinson et al, J. Phar, Pharmac. 26, 727 (1974).

Som forsøksdyr ble det anvendt hann Sprague-Dawley-rotter med en legemsvekt på 200 til 300 g. Under svak eternarkose ble forsøksdyrene injisert subplantar i venstre bakpote 0,2 ml ølgjærsuspensjon (40 % gjær i 0,9 % NaCl-oppløsning). Etter 5 timer ble dyrenes gang over en metallgitterrist vurdert etter følgende skjema:

0 = trebenet gang

0,5 = sterk hinking

1 = normal gang.

Vuderingen foregikk ved bestemmelse av den prosentuelle andel av dyr, og ble vurdert med trinnene 1 resp. 0,5, idet to dyr som fikk vurdert som en analgisert.

Prøvestoffene ble administrert oralt på 15 timer fastende

dyr i CMC med suspensjon i et volum på 10 ml/kg KG to timer før vurdering av dyrene. For å utelukke subjektive innflytelser ble vurderingen gjennomført av to personer uavhengig av hver-andre, og uten kjennskap til dyrenes forbehandling. ( n = 10/ dose) ED,.^-verdiene ble bestemt ved hjelp av den linjære re-gresjon ifølge Filler og Sidak.

2. Antipyretisk virkning

Undersøkelsene ble gjennomført på med drikkevann av libitum

og standarddiett ernærte hunn Sprague-Dawley-rotter med en kroppsvekt på 150 g. Den økede kroppstemperatur ble indusert subkutant injeksjon av 10 ml/kg 15 %-ig (vekt-/volum) ølgjærsuspensjon i 0,9 %-ig NaCl-oppløsning, hvorpå bordet ble fjernet fra dyrene til forsøksavslutning. 18 timer etter gjærinjek-sjonen foregikk den orale administrering av prøvestoffene i CMC-suspensjon i et volum på 10 ml/kg KG. Målingen av kropps-temperaturen ble foretatt rektalt ved hjelp av sekundtermometer ved værelsestemperatur (24°C). Antall dyr utgjorde n = 6

pr. dose. Registrert ble det den midlere senkning av kropps-temperaturen sammenlignet til en samtidig verdi av ubehandlede kontrolldyr.

3. Gastrointestinal Ulcerogenitet

Ved denne prøve på hann Sprague-Dawley-rotter med en legemsvekt mellom 200 og 300 g indusertmed hunger-stress (for-fjerning for tilsammen 42 timer) øket sensibilitet av den gastrale mucosa overfor den ulcerogene virkning av ikkesteroi-dale antiflogistika. 48 timer før applikasjon av prøvestoffene ble foret fjernet fra dyrene til forsøksenden under fri tilgang på drikkevann. 24 timer etter den orale preparatadministrering foregikk av-livning og uttak av mavene, som ble oppsnittet langs den lille kurvatur, renset under rennende vann og inspisert på slimhudslesjoner. Som ulcera gjaldt alle makroskopisk synlige le-sjoner av mucosa i maven. Det ble bestemt andelen av dyrene med ulcera pr. dose.

Prøvestoffene ble administrert, oppløst i CMC-suspensjon i et volum på 1 ml/100 g kroppsvekt. UD50(dose ve£3 50 % av dyrene har ulcera) ble bestmt ved hjelp av Probit-analyse og for-trolighetsområdet ifølge Filler.

4) Akutt toksisitet

LD^^-verdiene fastslått etter oral applikasjon av prøveprepa-ratet på hann og hun-Wistar-rotter med en legemsvekt på 130-150 g ifølge Litchfield og Wolcoxon. Dyrene kom ca. 18 timers fastende til forsøket, og fikk først 5 timer etter preparatadministrering igjen for. Etter tre ukers iakttagelsestid,

ble de avlivet med kloroform og sezert. Det foregikk en makroskopisk vurdering av organene. Prøveforbindelsene ble oppløst i 1 %-ig CMC-suspensjon, og administrert rottene i et volum på 5 ml/kg KG med sluksonde.

5) Resultater

Forbindelsene ifølge oppfinnelsen med formel I viser i strekk-prøve på mus sterk analgetisk virkning som i sin grad er i <bo standardanalgetika Paracetamol og acetylsalicylsyre over-legne ved tilnærmet likeverdig. (tabell 1). Acetylsalicyl-syren ble anvendt på grunn av den generelle betydning som analgetikum i tillegg som sammenligningsstoff, enskjønt den fra den virkningsmekanisme som inhibitor av den perifere prostaglandin biosyntese og dermed antiflogistisk virksomt analgetikum som anført innledningsvis-er å adskille fra forbindelsene ifølge oppfinnelsen. De to fra det tyske patent 634 286

kjente isoksazolforbindelser ligger med en hemming på 25 %

i metodens spredningsområde er således analgetisk uvirksom.

Også i de andre prøvemodeller lar det seg klart vise over-legenheten av forbindelsen ifølge oppfinnelsen i forhold til standardpreparatene (tabell 2). Således har eksempelvis forbindelsen ifølge eksempel 1 i den spesifikke smertemodell ifølge Randall-Selitto en tydelig gunstigere midlere virkedosis (ED__ > u_). Den er med 85 mg/kg dobbelt så aktiv som acetylsalicylsyre, og fire ganger så sterk virksom som paracetamol. Også i smerte-prøve på mus har de med en ED,-q på 45 mg/kg pr. os minst tre ganger virkningen som de to sammenligningspreparater.

Deres fra forholdet til toksisiteten dannede terapeutiske bredde (LDr_:EDCA) ligger likeledes i begge smerteprøver ca. to til tre ganger så gunstig som hver av de to sammenligningspreparater.

For vurderingen av den terapeutiske ufarlighet av analgetika fremfor alt også den gastrale ulcerogenitet avgjørende. Her viser eksempelvis forbindelsene ifølge eksempel 1 en fremragende tålbarhet da det i doser inntil 400 mg/kg, ikke ble påvist slimhudslesjoner. AcetylsalicylsyEe har en midlere

i ulcerogen dose (UD^q) av 31 mg/kg<p>g reflekterer dermed den også hos anvendelse for mennesker hyppigst bivirkninger.

Som allerede nevnt innledningsvis har forbindelsene ifølge oppfinnelsen med formel I også sterke antipyretiske egenskaper.

; I gjærfeberprøve på rotte (tabell 3) viser eksempelvis forbindelsene ifølge eksempel 1 med en oral dose på 50 mg/kg en såvel sterkere som også tydelig lengre virksom febersenk-ning enn sammenligningspreparat paracetamol med den dobbelte dose på 100 mg/kg pr. os.

Fra litteraturen er det kjent at paracetamol på grunn av mangel på en spasmolytisk virkningskomponent ikke egner seg for behandling av spastisk betingede smerter av galleveiene, gastrointestinal- og urogenitalkanalen (R. K. Liedtke, Medizinische Klinik 77, (1982), side 34-40). Overensstemmende herved viser paracetamol ingen hemmevirkning på den på isolert svine-ureter, eksempelvis med kaliumklorid oppløste spasmus. I motsetning hertil utøver forbindelsene med formel I i denne forsøksanordning en tydelig hemmevirkning. Således ligger eksempelvis EDj.g-verdien for forbindelsen ifølge eksempel 1 ved en konsentrasjon på 410 ug/ml.

Forbindelsene ifølge oppfinnelsen har følgelig det store for-trinn overfor paracetamol at de også kan anvendes til terapi av smertetilstander av spastisk genese.

En ytterligere fordel er endelig å se i vannoppløseligheten

av forbindelsene ifølge oppfinnelsen som muliggjør fremstillingen av parenteralt administrerbare tilberedninger.

Claims (1)

1. Analogifremgangsmåte til fremstilling av terpeutisk aktive 4-isoksazolkarboksylsyre.amider med formel I

hvori R betyr hydrogen, alkyl med inntil 4 C-atomer eller halogenalkyl med inntil 2 C-atomer, og W betyr en direkte binding CH2, CH-CH3, CH-C2H5, CHOH, 0 eller S, karakterisert vedat a) et amin med formel II

omsettes med et 4-isoksazolkarboksylsyre-derivat med formel III hvori X betyr et halogenatom.