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PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung eines Phthalazons der Formel I
EMI1.1
dadurch gekennzeichnet, dass man a) eine Verbindung der Formel II
EMI1.2
worin R eine Acylgruppe ist, mit Isobutylen in Gegenwart eines Katalysators zur Umsetzung bringt und hernach das erhaltene Produkt der Formel III
EMI1.3
worin R die obige Bedeutung hat, zur Verbindung I hydrolysiert, oder dass man b) eine Verbindung der Formel II'
EMI1.4
worin R oben angeführt ist und X für ein Halogenatom steht, in Gegenwart eines Katalysators mit tert.-Butanol zur Umsetzung bringt, und das so erhaltene Produkt oben angeführter Formel III zur Verbindung I hydrolysiert.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines neuen, pharmazeutisch wertvollen 1 Phthalazons der Formel I
EMI1.5
Dieses erfindunsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man a) eine Verbindung der Formel II
EMI1.6
worin R ein Acyl ist, vorzugsweise ein Acetyl, Propyl oder Benzoyl mit Isobutylen in Gegenwart eines Katalysators umsetzt und hernach das so erhaltene Produkt der Formel III
EMI1.7
worin R die obige Bedeutung hat, zur Verbindung der Formel I hydrolysiert, oder dass man b) eine Verbindung der Formel II'
EMI1.8
worin R die obige Bedeutung hat und X ein Halogenatom ist, mit tert.-Butanol in Gegenwart eines Katalysators umsetzt und hernach das so erhaltene Produkt der Formel III zur Verbindung I hydrolysiert.
Im belgischen Patent Nr. 787 139 wurde offenbart, dass Alkoxycarbonyl-4- hydroxymethyl- 1 -phthalazon wertvolle Wirkstoffe bei der Behandlung von Hemorrhagie, Thrombose und Atherosclerose sind. Untersuchungen auf metabolischen Nervenbahnen bei Tieren und in klinischen Tests zeigte sich, dass falls 7-Aethoxycarbonyl-4- hydroxymethyl-1-phthalazon Tieren oder Menschen verabreicht wird, die Verbindung zur entsprechenden 7-Carboxyverbindung metabolisiert wird, mit dem Ergebnis, dass die biologische Wirksamkeitsdauer der Verbindung abgekürzt wird. Es wurde ferner gefunden, dass das tert.-Butoxycarbonyl-4- hydroxymethyl- 1 -phthalazon gegen metabolischen Abbau resistent ist und verlängerte biologische Wirksamkeiten, im Vergleich mit den entsprechenden geradkettigen Alkoxycarbonylverbindungen aufweist.
Dieses tert.-Butoxycarbonyl-4- hydroxymethyl- 1 -phthalazon kann mittels eines Verfahrens, das in obiger Patentschrift angeführt ist, präpariert werden, und welches Verfahren schematisch wie folgt veranschaulicht werden kann.
EMI2.1
Gemäss diesem Herstellungsverfahren wird die Carboxyl
gruppe in der 4-Stellung, die in eine Hydroxymethylgruppe umgewandelt werden soll, unvermeidlich zu einer tert.-Butoxycarbonylgruppe verestert, welche schliesslich aufgespalten wird.
Im Hinblick auf die Tatsache, dass die kommerzielle Präparierung von tert.-Butylestern kompliziert und preisgünstig ist, ist das oben beschriebene Verfahren kommerziell unvorteilhaft, soweit es sich um die Herstellung gemäss obigem Schema handelt.
Es wurde nun gefunden, dass die Verbindung der Formel I kommerziell vorteilhafter, im Vergleich zu den schon bekannten Verfahren, erzeugt werden kann und zwar so, dass man zuerst das Aethoxycarbonyl-4- hydroxymethyl- 1 -phthalazon gemäss einem Verfahren, wie es in den genannten Beschreibungen enthalten ist, erzeugt und dann hydrolysiert und acyliert, unter Bildung einer Verbindung der Formel II oder II', und dann diese Verbindung in dessen tertiäres Butylester mittels des erfindungsgemässen Verfahrens umwandelt, wie dies oben definiert wurde.
Es wurde gefunden, dass die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung hoch aktiv bei der Vorbeugung von Atherosclerose und bei der Hemmung von Cholesterinablagerung an den Artherienwänden ist, und zwar bei Tests von durch Cholesterineinführung hervorgerufener experimenteller Atherosclerose.
Die Wirksamkeit ist die dreifache des entsprechenden Aethoxycarbonylderivats. Die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung verhindert auch die Beschleunigung der Blutzusammenballung und der Thrombenbildung, die durch Cholesterin oder Adrenalin induziert worden ist. Diese Wirkung ist gleichfalls rund fünfmal stärker als die des entsprechenden Aethoxycarbonylderivats. Die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung verhindert somit wirksamer die Abkürzung der Blutgerinnungsdauer ebenso wie die Beschleunigung der durch Adenosin-diphosphat induzierten Plättchenzusammenballung bei Menschen.
Es wurde ferner bei Tests auf Hypertension von spontan hypertensiven Ratten gefunden, dass die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung den Blutdruck herabsetzt und den erhöhten Blutdruck normalisiert, währenddem das entsprechende Aethoxycarbonylderivat keine bedeutende Wirksamkeit auf einen erhöhten Blutdruck bei Ratten hat. Diese Wirksamkeit der erfindungsgemäss erzeugten Verbindung kann in Zusammenhang gebracht werden zum Inhibitionseffekt von cyclischer AMP-Phosphordiesterase, welche an Beispielen durch biologische Tests veranschaulicht ist.
Demgemäss ist die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung für die Behandlung von Hyperthonie, atherosclerotische und und thrombotische Leiden nützlich. Sie kann auch verwendet werden für die Behandlung von Leiden, hervorgerufen durch eine Missfunktion von cyclischem AMP, wie z. B. von Krebs, geistigen und neurologischen Missständen, Hormonstörungen und Herzbeschwerden.
Die Ausgangsverbindungen für das vorliegende erfindungsgemässe Verfahren können aus in der Beschreibung des belgischen Patents 787 139 angeführten Verbindungen präpariert werden. Beispielsweise kann durch Hydrolyse von 7-Aethoxycarbonyl-4- hydroxymethyl-1-phthalazon, das in obiger Beschreibung angegeben ist, und darauffolgende Acylierung mit einem Acylanhydrid oderAcylchlorid mittels üblicher Methoden ein 4-Acyloxymethyl-7- carboxyl-1-phthalazon, entsprechend der Verbindung der Formel II, erhalten werden. Eine vorteilhafte Acylgruppe der Formel II ist eine Acetylgruppe.
In einer Ausführungsform (a) des erfindungsgemässen Verfahrens kann die Umsetzung zwischen der Verbindung II und Isobutylen durchgeführt werden in Gegenwart von Lösungsmittel, wie Dioxan oder Tetrahydrofuran. Das Isobutylen wird mit Vorteil in einer mehr als äquimolekularen Menge verwendet und als Katalysator für die Reaktion wird vorzugsweise konzentrierte Schwefelsäure eingesetzt. Das Reaktionsgemisch wird zweckmässigerweise in ein Hochdruckgefäss oder in ein Bombenrohr gefüllt und bei einer Temperatur von 0 bis 60 C gerührt.
In einer Ausführungsform (b) des erfindungsgemässen Verfahrens kann die Umsetzung zwischen der Verbindung der Formel II' und tert.-Butanol in Abwesenheit von Lösungsmittel, unter Verwendung eines Überschusses an absolutem tert.-Butanol durchgeführt werden. Es kann ein Katalysator oder ein Halogenwasserstoff abspaltendes Mittel, beispielsweise Dimethylanilin, Diäthylanilin, Pyridin, Collidin oder Magnesium, mit Vorteil zum Reaktionsgemisch zugesetzt werden. Die Reaktion wird zweckmässigerweise bei einer Temperatur von 0 bis 1500 C, insbesondere bei etwa des Siedepunktes von tert. Butanol, bewerkstelligt werden.
Die Acylgruppe der Verbindung der Formel III, die mittels der Verfahren (a) oder (b) erhalten wurde, wird durch partielle
Hydrolyse mit einem schwachen Überschuss an Base, wie
Kaliumhydroxid oder Kaliumcarbonat, mittels bekannter Me thoden, entfernt, wobei die Verbindung I erhalten wird.
In obigem Verfahren (a) und (b) können die Produkte mittels üblicher Methoden leicht abgetrennt und gereinigt werden, wie dies in folgenden Beispielen gezeigt wird.
Die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung kann klein oder in Form von pharmazeutischen Zusammensetzungen verab reicht werden. Solche Zusammensetzungen sind Pulver, Tabletten, Körner, Kapseln, Suspensionen und andere für orale Verabreichung sich eignende Dosierungsformen, sowie Lösungen, Suspensionen und andere Dosierungsformen für parenterale Verabreichung. Die wirksame Menge der erfindungsgemäss erzeugten Verbindung der Formel I kann frei gewählt werden, entsprechend einer beabsichtigten und geeigneten Dosismenge, wobei aber gewöhnlich etwa 0,1 bis 80%, bezogen auf die vereinigte Menge des Trägers oder Verdünnungsmittels unter Verbindung der Formel I, bei einer solchen Zusammensetzung enthalten sind.
Es kann jegliche gewünschte Konzentration in einer solchen Zusammensetzung enthalten sein, die für die Verabreichung von Dosismengen im Bereiche von 1 bis 100 mg/kg Körpergewicht pro Tag notwendig ist.
Der Träger oder das Verdünnungsmittel kann eine pharmazeutisch annehmbare Flüssigkeit oder Feststoff sein, und die Bezeichnung Träger wird hier auch für jegliche Zutaten verwendet.
Beispiel 1
1) In einer aus Glas hergestellten Bombenröhre wurden
1,2 g 4-Acetoxymethyl-7- carboxy-1-phthalazon, mit einem Zersetzungspunkt von 252 bis 253" C und 50 ml Dioxan gegeben und dann wurde die Röhre mit Trockeneis-Aceton gekühlt. Es wurden hernach 12 ml Isobutylen in die Röhre eingeführt und dann wurden 4 ml konzentrierte Schwefelsäure unter Rühren mittels eines magnetischen Rührers zugefügt.
Nach Schliessen der Röhre wurde der Gehalt während 10 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt. Danach wurde der Gehalt in eine 10%ige wässrige Natriumcarbonatlösung geschüttelt und das Gemisch wurde mit Aethylacetat extrahiert.
Der Extrakt wurde dann über Magnesiumsulfat getrocknet und abgedampft. Der Rückstand wurde anschliessend aus Aethanol umkristallisiert und man erhielt 760 mg 4-Acetoxymethyl-7 tert.-butoxycarbonyl-1-phthalazon mit Fvon 202 bis 203" C.
IR-Spektrum: (KBr, cm-1) 1740, 1720, 1660, 1360, 1295,
1240,1160,1120,1035.
2) Ein Gemisch von 2 g 4-Acetoxymethyl-7- carboxy-lphthalazon und 20ml destilliertem Thionylchlorid wurde bei 70 bis 80" C während drei Stunden milde bei Rückfluss erhitzt.
Der Thionylchloridüberschuss wurde dann unter vermindertem Druck entfernt und dann wurden 10 ml absolutes Benzol zum Rückstand zugefügt. Der Benzol wurde nochmals unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand wurde in 30 ml absolutem tert.-Butanol gelöst. Dann wurden 2,2 ml Dimethylanilin zur Lösung unter Rühren zugefügt und das Gemisch wurde während 30 Stunden unter wasserfreien Bedingungen bei Rückfluss erhitzt. Das Lösungsmittel wurde unter vermindertem Druck entfernt und der sich ergebende Rückstand wurde mit einer wässrigen Natriumbicarbonatlösung alkalisiert. Das Gemisch wurde mit Aethylacetat extrahiert und der Extrakt wurde hernach getrocknet und das Lösungsmittel entfernt.
Nach Umkristallisieren des Rückstandes aus Ethanol ergeben sich 1,2 g 4-Acetoxymethyl-7- tert.-butoxycarbonyl- 1 -phthalazon mit F von 202 bis 203" C. Das Infrarotspektrum entsprach jenem der im Verfahren 1) erhaltenen Probe.
Zu einer Lösung von 1,8 g Kaliumhydroxid in 150 ml Aethanol wurden 3,4 g 4-Acetoxymethyl-7- tert.-butoxy carbonyl- I -phthalazon zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde dann bei Zimmertemperatur während drei Stunden gerührt und dann mit Kohlendioxid gesättigt. Danach wurde das Gemisch unter vermindertem Druck eingeengt und der Gehalts des Kolbens wurde in Wasser geschüttet und mit Aethylacetat extrahiert. Der Extrakt wurde dann getrocknet und das Lösungsmittel entfernt. Nach Umkristallisieren des Rückstandes aus Aethanol-n-Hexan ergaben sich 2,8 g 7-tert.-Butoxycarbonyl-4-hydroxymethyl- 1 -phthalazon mit F von 270 bis 272 C. IR-Spektrum, (KBr, cm-l) 3500 (breit), 1730, 1660, 1370,1310,1270,1162, 1130, 1030;Massenspektrum,m/e 276 (M+),220,203,191.
Biologische Tests 1) Wirkung der erfindungsgemäss erzeugten Verbindung bei der Vorbeugung von Menschenblut-Plättchenzusammenballung in vitro
Es wurde gefunden, dass die erfindungsgemäss erzeugten Verbindungen eine kräftige Wirkung bei der Vorbeugung von durch ADP (adenosin-diphosphat) oder Adrenalin in vitro induzierte Menschenblut-Plättchenzusammenballung zeigen.
Proben von menschlichem CPRP (citratisiertem plättchenreichem Plasma) wurden bei 37 C während 200 Sekunden mit 1/10 Volumen Sole, das verschiedenen Mengen der zu testenden Verbindung enthielt, inkubiert. Zum Gemisch wurden dann 3 uMole ADP oder 1 ,ug/ml Adrenalin zugesetzt. Die Intensität der primären und sekundären Zusammenballung wurde mit einem Plättchen-Aggregationsmessgerät (Chrono-Log, Modell 300) bestimmt.
Die Intensität der ADP oder Adrenalin induzierten Aggregation jeder Probe, welche mit der Verbindung inkubiert wurde, wurde mit jener der mit Sole inkubierten selben Probe verglichen. Das Verhältnis wurde ausgedrückt als eine prozentuelle Intensität der Zusammenballung mit der Verbindung gegenüber jener mit der Sole. Die Ergebnisse sind in folgender Tabelle I zusammengestellt.
Die Intensität der primären und sekundären Plättchenzusammenballung wurde gemssen gemäss dem Verfahren beschrieben durch H. Ymazaki, T. Sano und Mitarbeiter im Werk Platelet Functions in Thromboembolic Disorders , Thrombosis et Diatheses Haemorrhagica (im Druck) und gemäss den dort angeführten Referenzen.
Wie aus Tabelle I ersichtlich, hemmt die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung die durch ADP oder Adrenalin indizierte primäre Zusammenballung mit einer beinahe vergleichbaren Wirksamkeit zum 4-Hydroxymethyl-1-phthalazon, das ist der im belgischen Patent Nr. 787 138 beschriebenen Verbindung und zum 7-Aethoxycarbonyl-4- hydroxymethyl- 1 -phthalazon, der Verbindung gemäss belgischem Patent 787 139.
Nun aber zeigte es sich, dass die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung weit wirksamer die sekundäre Aggregation, im Vergleich mit den oben genannten Verbindungen, hemmt, d. h. dass die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung die durch ADP oder Adrenalin induzierte sekundäre Zusammenballung in einer Konzentration von 1 bis 2,5,ug/ml mit einer statistischen Kennzeichnung hemmt, währenddem das 7-Aethoxycarbonyl-4 hydroxymethyl- 1 -phthalazon die sekundäre Aggregation mit einer Konzentration von 5 bis 10 g/ml inhibiert.
Tabelle I Inhibitions-Verhältnis von Menschenblutplättchen-Zusammenballung in vitro
ADP 3 M Adrenalin 1 ug/ml Inkubiert mit ,ug/ml Fälle Fälle primär sekundär primär sekundär Acetylsalicylsäure 300 10 108,9+3,6 75,5+ 5,9** 10 107,5+ 2,6 62 7+ l0,7** (Kontrolle) 80 10 95,7+ 1,8 70,2#10,1* 10 95,6+ 5,2 46,6+ 7,9**
40 10 98,9+3,4 78,0+ 9,9* 10 105,7+ 3,3 45,0+ 7,8** 4-Hydroymethyl-1- 300 10 84,5+2,0* 68,3i 3,8* 10 85,4+ 3,1* 60,2h 8,0* phthalazon 80 10 82,413,2 64,9+ 6,7 10 92,3+ 6,0 69,2+ 7,2 (Kontrolle) 40 10 86,2+2,5 72,0+ 6,8 10 98,3+
5,9 85,9+10,1 7-Aethoxycarbonyl-4- 80 10 629+50** 15,7# 0,4** 10 81,9+ 6,5* 33,0+ 7,1** hydroxymethyl-l-phtha- 20 14 77,0+5,1** 58,6+ 7,6** 10 92,9+ 16,9 71,7#13,5* lazon 10 14 81,9#5,2** 67,11 6,3 10 97,0+ 4,1 82,1# 9,5 (Kontrolle) 5 14 90,5+5.6 84,9+ 6,3* 10 105,8+ 6,9 80,8+ 13,9 7-tert.-Butoxycarbonyl- 40 10 72,315,4 57,5 + 3,0 10 4-hydroxymethyl-1-phtha- 20 10 88,6#7,6 57,0+ 5,9** 10 102,8+ 7,9 102,2112,4 lazon 10 10 87,2+5,8 <RTI
ID=4.32> 514+ 6,1 10 96,5+ 8,2 63,6#13,2** (erzeugteVerbindung) 5 12 90,1+7,8 62,3+ 5,8** 10 94,6+ 4,5 65,5+ 6,8
2,5 10 92,5+8,0 98,11 8,3 10 98,8+4,7** 69,2+ 7,2** *:B < 0,05 **:
P < 0,01
Inhibitions-Verhältnis= Intensität der Zusammenballung von CPRP inkubiert mit erzeugter Verbindung
Intensität der Zusammenballung von CPRP inkubiert mit Sole 2) Wirkung der erfindunsgemäss erzeugten Verbindung bei der Hemmung cyclischer AMP- Phosphordiesterase in Kaninchen Schlagaderwänden und bei menschlichen Blutplättchen
Ein Überstehendes von homogenisiertem Intima, Media der Schlagaderwand von Kaninchen oder menschlichen Blutplättchen reichem Plasma wurden mit einem Reagensgemisch, bestehend aus Tritum bezeichnetem cyclischem AMP (Adenosin-31',51' cyclisches Monophosphat) und verschiedenen Mengen der erfindungsgemäss erzeugten Verbindung inkubiert.
Das inkubierte Gemisch wurde mittels Säulenchromatographie gereinigt und die das Nikleotid enthaltende Fraktion wurde mittels eines flüssigen Scintillationszählers quantitativ analysiert. Die Tabelle 11 zeigt die Hemmwirkung dieser Verbindung gegen cyclische AMP-Phosphordiesterase. Die Zahlen in der Tabelle zeigen die Menge der erforderlichen Verbindung, um eine 50%ige Inhibition von cyclischer AMP-Phosphordiesterase hervorzurufen.
Wie aus Tabelle II ersichtlich ist, ist die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung bedeutend wirksamer bei der Hemmung von Diphosphoresterase als Theophyllin, Kaffein oder die schon bekannte Verbindung. Es ist somit berechtigt zu behaupten, dass die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung wirksam bei der Erhöhung der Konzentration von cyclischer AMP bei Blutplättchen und Aortawänden ist.
Tabelle 11
I50 ( 1Mol) Aortawand Verbindung
Plättchen Intima Media (menschlich) (Kaninchen) (Kaninchen) 7-Aethoxycarbonyl-4-hydroxymethyl-1-phthalazon 57 52 144 (Kontrolle) Theophyllin (Kontrolle) 91 127 155 Caffein (Kontrolle) 350 - 460 7 -tert.- Butoxycarbonyl-4- hydroxymethyl-1-phthalazon 22 13,4 48 (erzeugte Verbindung)
Das Experimentierverfahren wurde gemäss der Methode beschrieben von H. Hidaka und M. Shibuya in der Arbeit A new assay of cyclic nucleotide phosphodieserase and its application to human , Biochemical Medicine (im Druck) durchgeführt.
3) Hypotensive Wirkung der erfindungsgemäss erzeugten Verbindung bei spontan hypertensiven Ratten
Die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung zeigte eine einzigartige blutdruckerniedrigende Wirkung bei spontan hypertensiven Ratten. Diese spontan hypertensiven Ratten, abgekürzt mit SH-Ratten, wurden durch selektives Aufziehen von spontan hypertensiven Ratten und kontinuierlicher Inzucht mit hypertensivem Gatten erzeugt, und diese Ratten können als genetisch hypertensiv betrachtet werden. Es wird angenommen, dass die SH-Ratten eine auffallende Ähnlichkeit zur menschlichen Hypertension haben und dass sie auch mitbeteiligt sind an bekannte krankhafte Folgen.
Das schon aus genannten Patentschriften bekannte 4-Hydroxymethyl- 1- phthalazon und 7 Aethoxycarbonyl-4- hydroxymethyl- 1 -phthalazon zeigte keine bedeutsame blutdruckerniedrigende Wirkung in intraperitonealen oder oralen Dosismengen bis zu 50 mg/kg auf. Andererseits wies die erfindungsgemäss erzeugte Verbindung eine auffallende blutdruckerniedrigende Wirkung in Dosismengen von 0,78 bis 50 mg/kg nach intraperitonealer oder oraler Eingabe, wie aus Tabelle III-b ersichtlich ist.
Für die Blutdrucktests wurden SH-Ratten vom Gewicht von 210 bis 250 g und eines Alters von 13 bis 15 Wochen verwendet und die Verbindungen wurde intraperitoneal verabreicht. Jeder Wert in Tabelle III zeigt einen durchschnittlichen Wert für drei Ratten.
Tabelle III-a
Verbindung Blutdruck (Dosis 50 mg/kg) vor 1 3 6 24 48 4-Hydroxymethyl- Blutdruck 183 178 179 180 182 184 1-phthalazon 7-Aethoxycarbonyl4-hydroxymethyl-1- Blutdruck 178 165 176 180 179 184 phthalazon Tabelle III-b Verbindung: 7-tert.-Butoxycarbonyl-4- hydroxymethyl- 1 -phthalazon Dosis Blutdruck und Depression % mg/kg
Zeit (Std.) nach Dosierung vor 1 3 6 24 48 50 Blutdruck 183 165 165 143 173 168
Depression % 9,8 9,8 21,9 5,5 8,2 12,5 Blutdruck 178 177 158 140 160 167
Depression % 0,6 11,2 21,4 10,1 6,2
3,1 Blutdruck 187 183 167 140 173 183
Depression % 2,1 10,7 25,1 7,5 2,1
0,78 Blutdruck 190 180 163 163 180 188
Depression % 5,3 14,2 14,2 5,3 1,1 4) Toxizitätstest Die Ergebnisse von Toxizitätstests LD50 der erfindungs- gemäss erzeugten Verbindung gegenüber den schon
bekannten Verbindungen sind in folgender Tabelle zusammengestellt. Der Test wurde durch orale Verabreichung unter Verwendung von Mäusen durchgeführt. Die Toxizitätstests zeigen, dass diese Verbindungen verhältnismässig nicht toxisch sind.
LD50 (mg/kg) 4-Hydroxymethyl- I - 4,000 phthalazon 7-Aethoxycarbonyl-4- 5,000 hydroxymethyl1-phthalazon 7-tert.-Butoxycarbonyl-4- 4,600 hydroxy-methyl- 1 - phthalazon (erzeugte Verbindung)
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PATENT CLAIM Process for the production of a phthalazone of the formula I.
EMI1.1
characterized in that a) a compound of the formula II
EMI1.2
wherein R is an acyl group, reacts with isobutylene in the presence of a catalyst and then the resulting product of the formula III
EMI1.3
wherein R has the above meaning, hydrolyzed to the compound I, or that b) a compound of the formula II '
EMI1.4
in which R is listed above and X is a halogen atom, reacts with tert-butanol in the presence of a catalyst, and the product of the above formula III thus obtained is hydrolyzed to give compound I.
The present invention relates to a process for the preparation of a new, pharmaceutically valuable 1 phthalazone of the formula I
EMI1.5
This process according to the invention is characterized in that a) a compound of the formula II
EMI1.6
wherein R is an acyl, preferably an acetyl, propyl or benzoyl is reacted with isobutylene in the presence of a catalyst and then the product of the formula III thus obtained
EMI1.7
wherein R has the above meaning, hydrolyzed to the compound of the formula I, or that b) a compound of the formula II '
EMI1.8
in which R has the above meaning and X is a halogen atom, is reacted with tert-butanol in the presence of a catalyst and the product of the formula III thus obtained is then hydrolyzed to give compound I.
In Belgian patent no. 787 139 it was disclosed that alkoxycarbonyl-4-hydroxymethyl-1 -phthalazone are valuable active ingredients in the treatment of hemorrhagia, thrombosis and atherosclerosis. Investigations on metabolic nerve pathways in animals and in clinical tests have shown that if 7-ethoxycarbonyl-4-hydroxymethyl-1-phthalazone is administered to animals or humans, the compound is metabolized to the corresponding 7-carboxy compound, with the result that the biological duration of activity the connection is abbreviated. It was also found that tert-butoxycarbonyl-4-hydroxymethyl-1-phthalazone is resistant to metabolic degradation and has prolonged biological activities compared with the corresponding straight-chain alkoxycarbonyl compounds.
This tert-butoxycarbonyl-4-hydroxymethyl-1-phthalazone can be prepared by a method set forth in the above patent, which method can be illustrated schematically as follows.
EMI2.1
According to this manufacturing process, the carboxyl
group in the 4-position, which is to be converted into a hydroxymethyl group, is inevitably esterified to a tert-butoxycarbonyl group, which is finally split.
In view of the fact that the commercial preparation of tert-butyl esters is complicated and inexpensive, the method described above is commercially unfavorable insofar as it is a question of the preparation according to the above scheme.
It has now been found that the compound of the formula I can be produced commercially more advantageously compared to the processes already known, namely in such a way that first the ethoxycarbonyl-4-hydroxymethyl-1-phthalazone according to a process as described in FIGS mentioned descriptions is included, generated and then hydrolyzed and acylated, to form a compound of formula II or II ', and then converting this compound into its tertiary butyl ester by means of the inventive method, as defined above.
It has been found that the compound produced according to the present invention is highly active in the prevention of atherosclerosis and in the inhibition of cholesterol deposition on the arterial walls in tests of experimental atherosclerosis caused by the introduction of cholesterol.
The effectiveness is three times that of the corresponding ethoxycarbonyl derivative. The compound produced by the present invention also prevents the acceleration of blood aggregation and thrombus formation induced by cholesterol or adrenaline. This effect is also around five times stronger than that of the corresponding ethoxycarbonyl derivative. The compound produced according to the invention thus more effectively prevents the shortening of the blood coagulation time as well as the acceleration of the platelet agglomeration induced by adenosine diphosphate in humans.
It was also found in tests for hypertension in spontaneously hypertensive rats that the compound produced according to the invention lowers the blood pressure and normalizes the increased blood pressure, while the corresponding ethoxycarbonyl derivative has no significant activity on increased blood pressure in rats. This effectiveness of the compound produced according to the invention can be related to the inhibition effect of cyclic AMP phosphodiesterase, which is illustrated by way of examples by biological tests.
Accordingly, the compound produced by the present invention is useful for the treatment of hyperthonia, atherosclerotic and thrombotic diseases. It can also be used in the treatment of conditions caused by cyclic AMP malfunction such as: B. cancer, mental and neurological maladies, hormonal disorders and heart problems.
The starting compounds for the present inventive method can be prepared from compounds listed in the description of Belgian patent 787 139. For example, by hydrolysis of 7-ethoxycarbonyl-4-hydroxymethyl-1-phthalazone, which is given in the above description, and subsequent acylation with an acyl anhydride or acyl chloride using conventional methods, a 4-acyloxymethyl-7-carboxyl-1-phthalazone, corresponding to the compound of the formula II. An advantageous acyl group of the formula II is an acetyl group.
In one embodiment (a) of the process according to the invention, the reaction between the compound II and isobutylene can be carried out in the presence of a solvent, such as dioxane or tetrahydrofuran. The isobutylene is advantageously used in a more than equimolecular amount, and concentrated sulfuric acid is preferably used as the catalyst for the reaction. The reaction mixture is expediently poured into a high pressure vessel or into a sealed tube and stirred at a temperature of 0 to 60.degree.
In one embodiment (b) of the process according to the invention, the reaction between the compound of the formula II 'and tert-butanol can be carried out in the absence of solvent, using an excess of absolute tert-butanol. A catalyst or an agent which splits off hydrogen halide, for example dimethylaniline, diethylaniline, pyridine, collidine or magnesium, can advantageously be added to the reaction mixture. The reaction is conveniently carried out at a temperature of 0 to 1500 C, in particular at about the boiling point of tert. Butanol.
The acyl group of the compound of formula III obtained by the method (a) or (b) is replaced by partial
Hydrolysis with a slight excess of base, such as
Potassium hydroxide or potassium carbonate, by known methods, removed to give compound I.
In the above processes (a) and (b), the products can be easily separated and purified by conventional methods, as shown in the following examples.
The compound produced according to the invention can be administered small or in the form of pharmaceutical compositions. Such compositions are powders, tablets, granules, capsules, suspensions and other dosage forms suitable for oral administration, as well as solutions, suspensions and other dosage forms for parenteral administration. The effective amount of the compound of the formula I produced according to the invention can be freely selected according to an intended and suitable dose amount, but usually about 0.1 to 80%, based on the combined amount of the carrier or diluent under the compound of the formula I, at a such composition are included.
Any desired concentration may be included in such a composition that is necessary for the administration of dose amounts in the range of 1 to 100 mg / kg body weight per day.
The carrier or diluent can be a pharmaceutically acceptable liquid or solid, and the term carrier is used herein to refer to any ingredient.
example 1
1) In a bomb tube made of glass
1.2 g of 4-acetoxymethyl-7-carboxy-1-phthalazone, with a decomposition point of 252 to 253 "C, and 50 ml of dioxane were added, and then the tube was cooled with dry ice acetone. After this, 12 ml of isobutylene were added to the tube and then 4 ml of concentrated sulfuric acid was added with stirring by means of a magnetic stirrer.
After closing the tube, the content was stirred for 10 hours at room temperature. The content was then shaken into a 10% strength aqueous sodium carbonate solution and the mixture was extracted with ethyl acetate.
The extract was then dried over magnesium sulfate and evaporated. The residue was then recrystallized from ethanol and 760 mg of 4-acetoxymethyl-7-tert-butoxycarbonyl-1-phthalazone with an F of 202 to 203 "C. were obtained.
IR spectrum: (KBr, cm-1) 1740, 1720, 1660, 1360, 1295,
1240,1160,1120,1035.
2) A mixture of 2 g of 4-acetoxymethyl-7-carboxy-lphthalazone and 20 ml of distilled thionyl chloride was gently refluxed at 70 to 80 ° C. for three hours.
The excess thionyl chloride was then removed under reduced pressure and then 10 ml of absolute benzene was added to the residue. The benzene was removed again under reduced pressure and the residue was dissolved in 30 ml of absolute tert-butanol. Then 2.2 ml of dimethylaniline was added to the solution with stirring and the mixture was refluxed for 30 hours under anhydrous condition. The solvent was removed under reduced pressure and the resulting residue was basified with an aqueous sodium bicarbonate solution. The mixture was extracted with ethyl acetate and the extract was then dried and the solvent removed.
After recrystallizing the residue from ethanol, 1.2 g of 4-acetoxymethyl-7-tert-butoxycarbonyl-1-phthalazone with an F of 202 to 203 ° C. are obtained. The infrared spectrum corresponded to that of the sample obtained in process 1).
3.4 g of 4-acetoxymethyl-7-tert-butoxy carbonyl-I-phthalazone were added to a solution of 1.8 g of potassium hydroxide in 150 ml of ethanol. The reaction mixture was then stirred at room temperature for three hours and then saturated with carbon dioxide. The mixture was then concentrated under reduced pressure and the contents of the flask were poured into water and extracted with ethyl acetate. The extract was then dried and the solvent removed. After recrystallization of the residue from ethanol-n-hexane, 2.8 g of 7-tert-butoxycarbonyl-4-hydroxymethyl-1-phthalazone with an F of 270 to 272 C. IR spectrum, (KBr, cm −1) 3500 were obtained (broad), 1730, 1660, 1370, 1310, 1270, 1162, 1130, 1030; mass spectrum, m / e 276 (M +), 220,203,191.
Biological Tests 1) Effect of the compound produced according to the invention in the prevention of human blood platelet aggregation in vitro
It has been found that the compounds produced according to the invention show a potent effect in the prevention of human blood platelet aggregation induced in vitro by ADP (adenosine diphosphate) or adrenaline.
Samples of human CPRP (citrated platelet-rich plasma) were incubated at 37 ° C. for 200 seconds with 1/10 volume of brine containing various amounts of the compound to be tested. 3 µmoles of ADP or 1.0 µg / ml of adrenaline were then added to the mixture. The intensity of the primary and secondary agglomeration was determined with a platelet aggregation meter (Chrono-Log, Model 300).
The intensity of ADP or adrenaline induced aggregation of each sample incubated with the compound was compared to that of the same sample incubated with brine. The ratio was expressed as a percentage of the agglomeration intensity with the compound versus that with the brine. The results are compiled in Table I below.
The intensity of the primary and secondary platelet agglomeration was described according to the procedure described by H. Ymazaki, T. Sano and colleagues at Platelet Functions in Thromboembolic Disorders, Thrombosis et Diatheses Haemorrhagica (in press) and according to the references cited there.
As can be seen from Table I, the compound produced according to the invention inhibits the primary agglomeration indicated by ADP or adrenaline with an activity almost comparable to that of 4-hydroxymethyl-1-phthalazone, that is the compound described in Belgian Patent No. 787 138, and 7-ethoxycarbonyl -4- hydroxymethyl-1 -phthalazon, the compound according to Belgian patent 787 139.
However, it has now been found that the compound produced according to the invention inhibits secondary aggregation far more effectively than the above-mentioned compounds, ie. H. that the compound produced according to the invention inhibits the secondary agglomeration induced by ADP or adrenaline in a concentration of 1 to 2.5 μg / ml with a statistical characteristic, while the 7-ethoxycarbonyl-4 hydroxymethyl-1 -phthalazone inhibits the secondary aggregation with a concentration inhibited from 5 to 10 g / ml.
Table I Ratio of inhibition of human platelet aggregation in vitro
ADP 3 M adrenaline 1 µg / ml Incubated with. Μg / ml cases cases primary secondary primary secondary acetylsalicylic acid 300 10 108.9 + 3.6 75.5+ 5.9 ** 10 107.5+ 2.6 62 7+ l0.7 ** (control) 80 10 95.7+ 1.8 70.2 # 10.1 * 10 95.6+ 5.2 46.6+ 7.9 **
40 10 98.9 + 3.4 78.0+ 9.9 * 10 105.7+ 3.3 45.0+ 7.8 ** 4-Hydroymethyl-1- 300 10 84.5 + 2.0 * 68.3i 3.8 * 10 85.4+ 3.1 * 60.2h 8.0 * phthalazon 80 10 82.413.2 64.9+ 6.7 10 92.3+ 6.0 69.2+ 7, 2 (control) 40 10 86.2 + 2.5 72.0+ 6.8 10 98.3+
5.9 85.9 + 10.1 7-ethoxycarbonyl-4- 80 10 629 + 50 ** 15.7 # 0.4 ** 10 81.9+ 6.5 * 33.0+ 7.1 ** hydroxymethyl-l-phtha- 20 14 77.0 + 5.1 ** 58.6+ 7.6 ** 10 92.9+ 16.9 71.7 # 13.5 * lazon 10 14 81.9 # 5 , 2 ** 67.11 6.3 10 97.0+ 4.1 82.1 # 9.5 (control) 5 14 90.5 + 5.6 84.9+ 6.3 * 10 105.8+ 6, 9 80.8+ 13.9 7-tert-butoxycarbonyl- 40 10 72.315.4 57.5 + 3.0 10 4-hydroxymethyl-1-phtha- 20 10 88.6 # 7.6 57.0+ 5 , 9 ** 10 102.8+ 7.9 102.2112.4 lazon 10 10 87.2 + 5.8 <RTI
ID = 4.32> 514+ 6.1 10 96.5+ 8.2 63.6 # 13.2 ** (created connection) 5 12 90.1 + 7.8 62.3+ 5.8 ** 10 94, 6+ 4.5 65.5+ 6.8
2.5 10 92.5 + 8.0 98.11 8.3 10 98.8 + 4.7 ** 69.2+ 7.2 ** *: B <0.05 **:
P <0.01
Inhibition ratio = intensity of agglomeration of CPRP incubated with compound produced
Intensity of the agglomeration of CPRP incubated with brine 2) Effect of the compound produced according to the invention in the inhibition of cyclic AMP phosphorodiesterase in rabbit artery walls and in human blood platelets
A supernatant of homogenized intima, media of the artery wall of rabbits or plasma rich in human blood platelets was incubated with a reagent mixture consisting of cyclic AMP (adenosine 31 ', 51' cyclic monophosphate) and various amounts of the compound produced according to the invention.
The incubated mixture was purified by column chromatography, and the fraction containing the nicleotide was quantitatively analyzed by a liquid scintillation counter. Table 11 shows the inhibitory activity of this compound against cyclic AMP phosphodiesterase. The numbers in the table show the amount of compound required to produce 50% inhibition of cyclic AMP phosphodiesterase.
As can be seen from Table II, the compound produced according to the invention is significantly more effective in inhibiting diphosphoresterase than theophylline, caffeine or the already known compound. It is therefore fair to claim that the compound produced in accordance with the invention is effective in increasing the concentration of cyclic AMP in platelets and aortic walls.
Table 11
I50 (1 mol) aortic wall connection
Platelet intima media (human) (rabbit) (rabbit) 7-ethoxycarbonyl-4-hydroxymethyl-1-phthalazone 57 52 144 (control) theophylline (control) 91 127 155 caffeine (control) 350 - 460 7 -tert.- butoxycarbonyl- 4- hydroxymethyl-1-phthalazon 22 13.4 48 (compound produced)
The experimental procedure was carried out according to the method described by H. Hidaka and M. Shibuya in the work A new assay of cyclic nucleotide phosphodieserase and its application to human, Biochemical Medicine (in press).
3) Hypotensive effect of the compound produced according to the invention in spontaneously hypertensive rats
The compound produced according to the invention showed a unique blood pressure-lowering effect in spontaneously hypertensive rats. These spontaneously hypertensive rats, abbreviated to SH rats, were generated by selectively raising spontaneously hypertensive rats and continuously inbreeding with hypertensive spouses, and these rats can be considered genetically hypertensive. It is assumed that the SH rats have a striking resemblance to human hypertension and that they are also involved in known pathological consequences.
The 4-hydroxymethyl-1-phthalazone and 7-ethoxycarbonyl-4-hydroxymethyl-1-phthalazone already known from the patents mentioned did not show any significant blood pressure-lowering effect in intraperitoneal or oral doses of up to 50 mg / kg. On the other hand, the compound produced according to the invention had a remarkable blood pressure-lowering effect in dose amounts of 0.78 to 50 mg / kg after intraperitoneal or oral administration, as can be seen from Table III-b.
For the blood pressure tests, SH rats 210 to 250 g in weight and 13 to 15 weeks old were used, and the compounds were administered intraperitoneally. Each value in Table III shows an average value for three rats.
Table III-a
Compound blood pressure (dose 50 mg / kg) before 1 3 6 24 48 4-hydroxymethyl blood pressure 183 178 179 180 182 184 1-phthalazone 7-ethoxycarbonyl4-hydroxymethyl-1 blood pressure 178 165 176 180 179 184 phthalazone Table III-b Compound : 7-tert-butoxycarbonyl-4-hydroxymethyl-1 -phthalazone dose blood pressure and depression% mg / kg
Time (hours) after dosing before 1 3 6 24 48 50 Blood pressure 183 165 165 143 173 168
Depression% 9.8 9.8 21.9 5.5 8.2 12.5 Blood pressure 178 177 158 140 160 167
Depression% 0.6 11.2 21.4 10.1 6.2
3.1 blood pressure 187 183 167 140 173 183
Depression% 2.1 10.7 25.1 7.5 2.1
0.78 blood pressure 190 180 163 163 180 188
Depression% 5.3 14.2 14.2 5.3 1.1 4) Toxicity test The results of toxicity tests LD50 of the compound produced according to the invention compared to the already
known compounds are listed in the following table. The test was carried out by oral administration using mice. The toxicity tests show that these compounds are relatively non-toxic.
LD50 (mg / kg) 4-hydroxymethyl- I - 4,000 phthalazone 7-ethoxycarbonyl-4- 5,000 hydroxymethyl1-phthalazone 7-tert-butoxycarbonyl-4- 4,600 hydroxymethyl- 1-phthalazone (compound produced)