DE3804433A1 - Arylamide von (alpha)-hexamethyleniminocarbonsaeuren und ihre hydrochloride - Google Patents
Arylamide von (alpha)-hexamethyleniminocarbonsaeuren und ihre hydrochlorideInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die organische
Chemie und betrifft insbesondere neue Verbindungen,
Arylamide der α-Hexamethyleniminocarbonsäuren und ihre
Hydrochloride, die eine lokalanästhetische Aktivität
aufweisen. Die genannten Verbindungen können als lokalanästhetische
Mittel mit prolongierter Wirkung in der
Medizin Anwendung finden.
Bekannt sind verschiedene Verbindungen, die eine lokalanästhetische
Aktivität aufweisen und die in der Medizin
als lokalanästhetische Mittel solche wie Novocain
(Procain)-β-Diethylaminoethylester der Paraaminobenzoesäure-
Hydrochlorid; Kokain-Methylether des Benzoylekgonins-
Hydrochlorid; Pyromecain-2,4,6-Trimethylanilid-
1-butyl-pyrrolidin-2-carbonsäure-Hydrochlorid;
Trimecain (Mesocain)-α-Diethylenamino-2,4,6-
trimethylacetanilid-Hydrochlorid; Lidokain (Xylokain)-
a-Diethylamino-2,6-dimethylacetanilid-Hydrochlorid;
Marcain (Bulivacain)-2,6-Xylidid-N-butyl-α-piperidin
carbonsäure-Hydrochlorid und andere zur Anwendung
kommen (M. Finster, H. Pedersen, "Uptake Distribution
and Excretion of Local Anesthetics by the Foetus an Newborn",
1984 (Sweden), p. 90-94; Acta phamacol. et toxicol,
1977, 41, 432-443). Die obengenannten Mittel (außer dem
Marcain) weisen eine ungenügende Dauer der
anästhetischen Wirkung auf. Mehrere von ihnen (Kokain
und Novocain) können allergische und andere unerwünschte
Reaktionen hervorrufen. Das Marcain hat eine
prolongiertere Wirkung, aber auch eine höhere Toxizität
im Vergleich zu allen oben aufgezählten Präparaten.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind neu.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue Verbindungen
zu entwickeln, die eine hohe lokalanästhetische
Aktivität, lange Wirkungsdauer, einen umfassenden
Bereich der therapeutischen Wirkung und eine niedrige Toxizität
aufweisen.
Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß
neue Verbindungen, Arylamide von α-Hexamethyleniminocarbonsäuren
und ihre Hydrochloride der allgemeinen
Formel:
bereitgestellt werden, worin R=H, CH₃, C₂H₅, n-C₃H₇ ist;
R′=H, CH₃ ist; X - fehlt oder HCl ist.
Diese Verbindungen weisen eine hohe lokalanästhetische
Aktivität auf. Besonders aktiv unter
ihnen sind folgende Verbindungen: Mesidid der α-Hexamethylen
iminopropionsäure-Hydrochlorid mit folgender Formel:
und Mesidid der α-Hexamethyleniminobuttersäure-Hydrochlorid
mit folgender Formel:
Die erfindungsgemäßen Verbindungen, Arylamide der
α-Hexamethyleniminobuttersäuren, stellen kristalline
Stoffe dar; sind sind gut löslich in Ethylether, Benzol,
Toluol, Chloroform, Alkohol und sind unlöslich in Wasser.
Ihre Struktur wurde durch die Angaben der Elementaranalyse,
durch die physikalisch-chemischen Kenndaten und
durch chemische Eigenschaften nachgewiesen. In den IR-
Spektren sind Absorptionsbanden des Carbonyls ν (C=O)
Amid 1642 cm-1 - 1687 cm-1 und NH-Gruppen vom Amidcharakter
ν 3101 cm-1 - 3278 cm-1 vorhanden. Die Struktur
der gewonnenen Stoffe wird auch durch ihre Fähigkeit bestätigt,
Salze durch Säureaddition zu bilden, was auf das
Vorhandensein eines Hauptstickstoffatoms in den genannten
Verbindungen hinweist. Arylamide von a-Hexamethyleniminocarbonsäure-
Hydrochloriden stellen weiße, hochschmelzende
kristalline Stoffe dar, die in Wasser und
in einer physiologischen Lösung löslich sind und in Ether,
Chloroform und aromatischen Kohlenwasserstoffen unlöslich
sind. Ihre Struktur wird durch die Angaben der Elementaranalyse
bekräftigt und ergibt sich aus der Struktur
der Ausgangsarylamide der α-Hexamethyleniminocarbonsäuren.
Die Aktivität der erfindungsgemäßen Verbindungen
wurde in Tierversuchen untersucht.
Pharmakologische Untersuchungen der erfindungsgemäßen
Verbindungen führte man im Vergleich zu Etalonpräparaten
durch: bei der Oberflächenanästhesie mit Kokain,
Pyromecain und Dicain; bei der Leitungs- und Infiltrations
anästhesie mit Novocain, Trimecain, Lidokain und Marcain.
Als Kriterien der anästhetischen Aktivität verwendete
man den Zeitpunkt des Wirkungseintritts der Anästhesie,
ihre Tiefe (Veränderung der elektrischen Reizschwelle)
und Wirkungsdauer der Anästhesie.
Die Leitungsanästhesie untersuchte man mit Hilfe
der Methode der Schmerzempfindung.
Im Experiment wurde festgestellt, daß die erfindungsgemäßen
Verbindungen mit einer Konzentration von 1% bei
der Leitungsanästhesie eine hohe Aktivität aufweisen.
Die Versuche wurden an Kaninchen mit 2,5 bis 3 kg Gewicht
durchgeführt. Die erzielten durchschnittlichen Aktivitätsangaben
aus 5 Versuchen mit dem Standardfehler der
Durchschnittsgröße sind in der Tabelle 1 angeführt. Die
Tiefe des Anästhesieeffektes der erfindungsgemäßen Verbindungen
ist in Prozent angegeben (die Veränderung der
Schwelle der Schmerzempfindlichkeit um 1 V wird im Vergleich
zur Kontrolle bedingt für 20%ige Anästhesie angenommen).
Aus den ausgeführten Angaben ist zu ersehen, daß die
erfindungsgemäßen Verbindungen die Leitungsanästhesie in
1,2 bis 2 Minuten hervorrufen, ihre Tiefe in 30 Minuten
gleich 100% ist und die Dauer des Anästhesieeffektes
5 bis 7 Stunden beträgt, das heißt, daß die erfindungsgemäßen
Verbindungen nach dem Beginn des Wirkungseintritts,
nach der Wirkungstiefe und -dauer das Novocain um das
1,5- bis 7fache übertreffen, auf das 2- bis 2,5fache länger
als Trimecain und Lidokain wirken und dem Marcain
nicht nachstehen.
Die Infiltrationsanästhesie wurde mit Hilfe der Methode
der Schmerzempfindlichkeit untersucht. Die Ergebnisse
zeigten, daß die erfindungsgemäßen Stoffe in einer Konzentration
von 1% eine anhaltende Infiltrationsanästhesie
hervorrufen.
Die Versuche wurden an Kaninchen mit einem Gewicht von
2,5 bis 3 kg durchgeführt. Die erzielten Durchschnittsangaben
der Aktivität aus 5 Versuchen mit einem Standardfehler
der Durchschnittsgröße sind in der Tabelle 2 angeführt.
Die Tiefe des Anästhesieeffektes ist in Prozent
angegeben (die Veränderung der Schmerzempfindlichkeit
um 5 V im Vergleich zur Kontrolle wurde bedingt für 20%ige
Anästhesie angenommen).
Die Infiltrationsanästhesie tritt bei den Kaninchen
in 3 bis 6 Minuten nach der Einführung der Lösungen der
erfindungsgemäßen Stoffe ein, die Tiefe der Anästhesie
erreicht in 30 Minuten nach der Einführung des jeweiligen
Stoffes 60 bis 100%.
Nach der Dauer der anästhetischen Wirkung wirken
die erfindungsgemäßen Verbindungen auf das 3- bis 5fache
länger als Novocain und auf das 1,2- bis 1,8fache länger
als Trimecain und Lidokain, steht aber dem Marcain nach
(um das 1,5- bis 2,5fache).
Die Untersuchung der Fähigkeit der erfindungsgemäßen
Verbindungen, Oberflächenanästhesie hervorzurufen, wurde
an Kaninchen nach der Regn´-Methode durchgeführt. In der
Tabelle 3 sind durchschnittliche Angaben der Aktivität
aus 8 Versuchen mit dem Standardfehler der Durchschnittsgröße
für 1%ige Lösungen angeführt.
Es wurde festgestellt, daß alle erfindungsgemäßen Verbindungen
bei der Oberflächenanästhesie aktiv sind.
Hydrochloride der Mesidide von α-Hexamethyleniminoessigsäure,
α-Hexamethyleniminopropionsäure und
α-Hexamethyleniminobuttersäure rufen eine schnell eintretende,
praktisch gleich nach dem Auftragen des Stoffes,
tiefe (Regn´-Index ist gleich 1300) und eine anhaltende
(über 1,5 Stunden) Anästhesie hervor.
Nach der Wirkungstiefe übertreffen die erfindungsgemäßen
Verbindungen das Kokain, Trimecain und Lidokain
um das 2- bis 2,3fache, das Marcain um das 1,2fache
und treten nicht hinter den bei dieser Art der Betäubung
hochaktiven Präparaten wie Dicain und Pyromecain zurück.
Nach der Wirkungsdauer des Anästhesieeffektes übertreffen
die erfindungsgemäßen Verbindungen alle Etalonpräparate
um das 1,3- bis 2,8fache.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind relativ wenig
toxisch und rufen keine lokale Reizwirkung am Augengewebe
eines Kaninchens hervor. Die Versuche zur Untersuchung
der akuten Toxizität wurden an Mäusen mit einem Gewicht von
20 bis 22 g bei intraabdominaler Einführung durchgeführt.
In der Tabelle 4 sind durchschnittliche Angaben aus 6 Versuchen
mit einem Standardfehler der Durchschnittsgröße
im Vergleich zu den Angaben der Toxizität für Präparate
mit lokalanästhetischer Wirkung angeführt, die gegenwärtig
in der Medizin zur Anwendung kommen.
Die besonders aktiven Verbindungen, Mesidid des α-Hexa
methyleniminopropionsäure-Hydrochlorids und Mesidid
des α-Hexamethyleniminobuttersäure-Hydrochlorids, wurden
zusätzlich bei der Leitungsanästhesie in 0,5%iger und
0,25%iger Konzentration und bei der Oberflächenanästhesie
in 0,5%iger Konzentration untersucht. Die akute Toxizität dieser
Verbindungen wurde an Mäusen bei subkutaner Einführung
(Tabelle 7) ermittelt. Die Ergebnisse der
Versuche sind in Tabelle 5, 6 und 7 angeführt.
Festgestellt wurde, daß eine hohe Aktivität der
obengenannten Verbindungen bei der Leitungs- und bei der
Oberflächenanästhesie in 0,5%iger und in 0,25%iger Konzentration
der Lösungen aufrechterhalten bleibt. Dabei
übertreffen die erfindungsgemäßen Verbindungen bei der
Leitungsanästhesie in ihrer Wirkungsdauer das Trimecain
und Marcain, bei der Oberflächenanästhesie rufen sie ei
ne tiefere Anästhesie als Kokain und Marcain hervor,
wirken aber etwas schwächer als Dicain und Pyromecain.
Bei der subkutanen Einführung an Mäusen nähert
sich die akute Toxizität der hochaktiven erfindungsge
mäßen Verbindungen der Toxizität des Pyromecains, Tri
mecains und Lidokains und ist um das 3,5- bis 5,5fache
niedriger als bei Marcain und Dicain.
Somit zeigten die pharmakologischen
Untersuchungen, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen
eine ausgeprägte lokalanästhetische Aktivität bei Ober
flächen-, Leitungs- und Infiltrationsanästhesie aufwei
sen, indem sie sich vorteilhaft von den bekannten Präpa
raten, Kokain und Novocain, durch den schnellen Ein
tritt, durch die Tiefe und eine besonders anhaltende
Wirkung unterscheiden; sie übertreffen nach der Wirkungs
dauer das Trimecain und Lidokain. Die erfindungsgemäßen
Verbindungen stehen praktisch in ihrer Aktivität dem
Mercain nicht nach, sind aber weniger toxisch.
Das Verfahren zur Herstellung der Arylamide von
α-Hexamethyleniminocarbonsäuren und ihrer Hydrochloride
wird wie folgt durchgeführt. Man führt das Aminieren
von α-Chlor- und α-Bromcarbonsäuren mit Hexamethylenimin
gemäß dem folgenden Schema durch:
worin Hal=Cl oder Br ist; R=H, CH₃, C₂H₅, n-C₃H₇ ist;
R′=H, CH₃ ist.
Beim Kochen der entsprechenden Arylamide der α-Halogen
carbonsäuren mit einem Überschuß an Hexamethylenimin in
einem organischen Lösungsmittel entstehen die Endprodukte in
einer Ausbeute von 65 bis 83% der Theorie. Als Lösungsmittel
können aromatische Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise
Ethylalkohol, Toluol bzw. Xylol eingesetzt werden.
Die Prozeßdauer hängt von dem Siedepunkt des Lösungsmittels
und der Struktur der Ausgangsarylamide ab.
Die Arylamide der α-Hexamethyleniminocarbonsäuren-Hydrochloride
stellt man durch Umsetzung der Arylamide der
α-Hexamethyleniminocarbonsäuren mit einer Chlorwasserstoff-
Lösung in organischen Lösungsmitteln (Ether, Aceton,
Chloroform) her. Die Ausbeute an Endprodukten beträgt von
62 bis 87% der Theorie.
Zur besseren Erläuterung der vorliegenden Erfindung
werden nachstehende Beispiele für die Herstellung der angemeldeten
Verbindungen angeführt.
Ein Gemisch aus 8,2 g (0,038 Mol) Mesidid der Chloressigsäure
und 11,3 g (0,114 Mol) Hexamethylenimin in
60 ml Trockentoluol siedet man während 10 Stunden. Den
Niederschlag filtert man ab, das Filtrat wäscht man mit
Wasser, trocknet mit wasserfreiem Magnesiumsulfat und
dampft ein. Die Ausbeute an Endprodukt, Mesidid der α-
Hexamethyleniminoessigsäure, beträgt 8,8 g (83% der
Theorie). Der Schmelzpunkt beträgt 74 bis 75°C (aus Hexan),
IR-Spektrum (in Öl): ν (C=O) (Amid) 1661 cm-1, νNH (Amid)
3278 cm-1.
Gefunden %:C 74,45; H 10,00; N 10,23; C₁₇H₂₆N₂O.
Berechnet %:C 74,40; H 9,55; N 10,21.
Einer Lösung aus 8,8 g Mesidid der α-Hexamethyleniminoessigsäure
in 60 ml Trockenchloroform setzt man eine
5%ige Lösung des Chlorwasserstoffs im Isopropylalkohol
bis zum Erzielen eines pH-Wertes ∼ 2 zu. Den Niederschlag
filtert man ab, wäscht man mit Chloroform. Die Ausbeute
an Endprodukt, Mesidid des α-Hexamethyleniminoessigsäure-
Hydrochlorids, beträgt 8 g (80% der Theorie).
Der Schmelzpunkt beträgt 185 bis 186°C (aus Isopropylalkohol).
IR-Spektrum (in Öl): ν (C=O) (Amid) 1687 cm-1,
νNH (Amid) 3101 cm-1.
Gefunden %:N 9,00; Cl 11,48; C₁₇H₂₇ClN₂O.
Berechnet %:N 9,01; Cl 11,40.
Das Verfahren führt man wie in Beispiel 1 durch. Man nimmt
ein Gemisch aus 5,4 g (0,02 Mol) Mesidid der α-Brompropionsäure
und 5,9 g (0,06 Mol) Hexamethylenimin und siedet
in Toluol während 3 Stunden. Die Ausbeute an
Endprodukt, Mesidid der α-Hexamethyleniminopropionsäure,
betrug 4,5 g (79,8% der Theorie). Der Schmelzpunkt beträgt
107,5 bis 108,5°C (aus 70%igem Ethylalkohol). IR-Spektrum
(in Öl): ν (C=O) (Amid) 1649 cm-1, νNH (Amid)
3228 cm-1.
Gefunden %:C 75,17; H 9,86; N 10,07; C₁₈H₂₈N₂O.
Berechnet %:C 74,96; H 9,78; N 9,71.
Einer Lösung aus 2,88 g Mesidid der α-Hexamethyleniminopropionsäure
in 30 ml Trockenaceton setzt man den
mit Chlorwasserstoff gesättigten Ether bis zur Erzielung
eines pH-Wertes von ∼ 2 zu. Das Reaktionsgemisch läßt
man im Kühlschrank 1 Stunde stehen. Den Niederschlag
filtert man ab und wäscht man mit Aceton. Die Ausbeute
an Endprodukt, Mesidid des α-Hexamethyleniminopropionsäure-
Hydrochlorids, beträgt 2,7 g (83,3% der
Theorie). Der Schmelzpunkt beträgt 218 bis 220°C (aus
Isopropanol). IR-Spektrum (in Öl): ν (C=O) (Amid)
1681 cm-1, νNH (Amid) 3106 cm-1.
Gefunden %Cl 10,99; C₁₈H₂₉ClN₂O.
Berechnet %Cl 10,91.
Ein Gemisch aus 10,81 g (0,04 Mol) 2,6-Xylidid der
α-Brombuttersäure und 11,9 g (0,12 Mol) Hexamethylenimin
kocht man in 150 ml o-Xylol während 10 Stunden.
Nach der Kühlung wäscht man das Reaktionsgemisch mit
Wasser. Das Lösungsmittel dampft man ein, das zurückgebliebene
Öl kristallisiert beim Abstehen aus. Die Ausbeute
an Endprodukt, 2,6-Xylidid der α-Hexamethyleniminobuttersäure,
beträgt 7,5 g (65,1% der Theorie). Der
Schmelzpunkt beträgt 129 bis 131°C (aus 80%igem Ethylalkohol).
IR-Spektrum (in Öl): ν (C=O) (Amid) 1644 cm-1;
νNH (Amid) 3240 cm-1.
Gefunden %:C 75,11; H 9,75; N 9,80; C₁₈H₂₈N₂O.
Berechnet %:C 74,95; H 9,78; N 9,71.
Aus 4 g des 2,6-Xylids der α-Hexamethyleniminobuttersäure
gewinnt man analog dem Beispiel 4 2,6-Xylidid
des α-Hexamethyleniminobuttersäure-Hydrochlorids in
einer Menge von 3,3 g (71% der Theorie). Der Schmelzpunkt
beträgt 231 bis 233°C (aus abs. Alkohol). IR-Spektrum
(in Öl): ν (C=O) (Amid) 1678 cm-1; νNH (Amid) 3176 cm-1.
Gefunden %:Cl 10,96; C₁₈H₂₉ClN₂O.
Berechnet %:Cl 10,91.
Aus 11,36 g (0,04 Mol) Mesidid der a-Brombuttersäure
und 11,9 g (0,12 Mol) Hexamethylenimin gewinnt man wie
in Beispiel 5 8,6 g (71% der Theorie) Mesidid der
α-Hexamethyleniminobuttersäure. Der Schmelzpunkt beträgt
108-110°C (aus 80%igem Ethylalkohol). IR-Spektrum (in
Öl): ν (C=O) (Amid) 1642 cm-1; νNH (Amid) 3249 cm-1.
Gefunden %:C 75,38; H 9,97; N 9,32; C₁₉H₃₀N₂O.
Berechnet %:C 75,45; H 10,00; N 9,26.
Ähnlich wie in Beispiel 3 gewinnt man aus 3 g Mesidid der
α-Hexamethyleniminobuttersäure 2,5 g (74,5% der Theorie)
Mesidid der α-Hexamethyleniminobuttersäure-Hydrochlorid.
Der Schmelzpunkt beträgt 232 bis 234°C (aus abs.
Alkohol). IR-Spektrum (in Öl): ν (C=O) (Amid) 1681 cm-1;
νNH (Amid) 3180 cm-1.
Gefunden %:Cl 10,44; C₁₉H₃₁ClN₂O.
Berechnet %:Cl 10,46.
Analog dem Beispiel 5 gewinnt man aus 9,55 g
(0,032 Mol) Mesidid der α-Bromvaleriansäure und 6,5 g
(0,066 Mol) Hexamethylenimin 7,6 g (75% der Theorie)
Mesidid der α-Hexamethyleniminovaleriansäure. Der Schmelzpunkt
beträgt 120 bis 122°C (aus 70%igem Ethylalkohol).
IR-Spektrum (in Öl): ν (C=O) (Amid) 1668 cm-1; νNH
(Amid) 3170 cm-1.
Gefunden %:C 76,21; H 10,15; N 8,90. C₂₀H₃₂N₂O.
Berechnet %:C 75,90; H 10,19; N 8,85.
Analog dem Beispiel 4 gewinnt man aus 4,3 g Mesidid
der a-Hexamethyleniminovaleriansäure 4 g (87% der Theorie)
Mesidid des α-Hexamethyleniminovaleriansäure-Hydrochlorids.
Der Schmelzpunkt beträgt 188 bis 190°C (aus
abs. Alkohol). IR-Spektrum (in Öl): n (C=O) (Amid)
1672 cm-1; νNH (Amid) 3158 cm-1.
Gefunden %:Cl 10,01; C₂₀H₃₃ClN₂O.
Berechnet %:Cl 10,04.
Claims (3)
1. Arylamide von α-Hexamethyleniminocarbonsäuren
und ihre Hydrochloride der allgemeinen Formel:
worin R=H, CH₃, C₂H₅, n-C₃H₇ ist; R′=H, CH₃ ist;
X - fehlt oder HCl ist.
2. Mesidid des α-Hexamethyleniminopropionsäure-
Hydrochlorids folgender Formel:
3. Mesidid des α-Hexamethyleniminobuttersäure-
Hydrochlorids folgender Formel:
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SE8800480L (sv) | 1988-08-14 |
NO880604L (no) | 1988-08-15 |
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