NO124074B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for fremstilling av

terapeutisk aktive sulfanilamider.

Det er kjent at sulfanilamider, spesielt slike som ved N^-atomet bærer et aromatisk-heterosyklisk radikal, oppviser verdi-fulle antibakterielle egenskaper. I mange tilfeller er disse sulfanilamider dog alt for toksiske. Det er blitt foreslått forskjellige modifikasjoner, som innforingen av alkanoylgrup-per, f.eks. acetyl, i N^- og N^-stillingen i sulfanilamider for forbedring av egenskapene. Mange av disse modifikasjoner kunne dog hittil ikke fremkalle en vesentlig nedsettelse av toksisiteten uten samtidig å senke den antibakterielle aktivitet.

Det ble nå funnet at toksisiteten av N^-isoksazolyl-sulfanil amider kan reduseres uten vesentlig skade på den antibakterielle aktivitet, når man i N^- og/eller N^-stillingen innforer en lavere-alkoksyacetylgruppe. De således substituerte sulfanilamider tilsvarer den generelle formel

hvor R og betyr lavere alkylen,

R2og R3hydrogen eller lavere alkyl, og

m og n = 0 eller 1, idet dog minst m eller n = 1, og isoksazolringen er i 3- eller 5-stillingen forbundet med N^"-atomet i sulfonamidresten.

Foretrukne forbindelser med den generelle formel I er de hvor isoksazolylgruppen er substituert med minst en lavere alkyl-gruppe, spesielt metyl. Forbindelser med en 5-metyl-3-isoksa-zolyl- eller en 3,4-dimetyl-5-isoksazolylgruppe er spesielt foretrukne, likeledes forbindelser hvor m = 0, og R^betyr en lavere alkylengruppe med 1-4 C-atomer.

Med "lavere alkyl" betegnes i nærværende sammenheng rettkjedete og forgrenete alkylgrupper med 1-6 C-atomer.

Med "lavere alkylen" betegnes rettkjedete eller forgrenete alkylengrupper med 1-6 C-atomer, slik som metylen, etylen, isopropylen, trimetylen, tetrametylen. Rettkjedete alkylengrupper er foretrukket.

Fremgangsmåten ifblge oppfinnelsen for fremstilling av forbindelser med den generelle formel I, karakteriseres ved at et sulfanilamid med den generelle formel

hvor 1*2 og R, har foran angitte betydning,

eller et salt av dette omsettes med en lavere-alkoksyeddiksyre eller med et reaksjonsdyktig derivat av denne, hvilken omsetning, for det tilfelle at n = m = 1, eventuelt foretas i to trinn under isolering av monoacyleringsproduktet, hvilket i 2. trinn eventuelt omsettes med en annen lavere-alkoksyeddiksyre resp. et reaksjonsdyktig derivat av denne enn den som anvendes i forste trinn.

Omsetningen av sulfanilamid II med en lavere-alkoksyeddiksyre kan gjennomføres under normale betingelser i nærvær av N,N^-dicykloheksylkarbodiimid og en organisk base som pyridin.

En spesielt foretrukken fremgangsmåte består i, at man anvender et reaksjonsdyktig derivat av lavere-alkoksyeddiksyre, fortrinnsvis anhydridet, som acyleringsmiddel. Således kan f. eks. N^-lavere-alkoksyacetyl-derivater oppnås ved omsetning av et alkalimetallsalt, fortrinnsvis natriumsaltet, av et sulfanilamid II med et lavere-alkoksyacetanhydrid. Fremgangsmåte-betingelsene er ikke spesielt kritiske, skjont i det vesent-lige foretrekkes vannfrie betingelser. Okede temperaturer kan riktignok komme til anvendelse, dog er det å anbefale å gjen-nomføre reaksjonen ved lavere temperaturer, d.v.s. under væ-relse st emperatur, fortrinnsvis ved temperaturer mellom 0 og 15°C. Videre gjennomfbres omsetningen fordelaktig i nærvær av en organisk base. Egnede baser er f.eks. tertiære aminer som pyridin, pikolin, lutidin, kinolin, trialkylaminer (som tri-etylamin) såvel som alkalimetall- eller jordalkalimetallacyla-ter, spesielt acetater, som natriumacetat. I alminnelighet er det å anbefale å anvende reaksjonskomponentene og den organiske base i ekvimolare forhold, dog er dette ikke ubetinget nbdvendig. Omsetningen kan foretas i nærvær av et inert organisk oppløsningsmiddel, f.eks. et keton, som aceton eller

metyletylketon, en eter, som dioksan eller tetrahydrofuran,

et aromatisk hydrokarbon, som benzen, toluen eller xylen, et klorert hydrokarbon, som kloroform. Anvendelsen av et slikt opplosningsmiddel er dog ikke nodvendig, når den organiske base er flytende under reaksjonsbetingelsene. I dette tilfelle kan basen i overskudd anvendes som reaksjonsmedium.

N^-alkoksyacetyl-derivatene kan oppnås som biprodukter ved den nettopp beskrevne utforelsesform. Dessuten kan de dannes ved isomerisering fra N^-alkoksyacetylderivatene. Isomeriseringen kan lett foretas ved hoyere temperaturer, f.eks. mellom ca. 50 og 100°C eller hoyere, i nærvær av en organisk base, som pyridin og vann. Av disse grunner foretrekkes lavere temperaturer og praktisk talt vannfrie betingelser, når N^-alkoksy-acetyl-derivater onskes. N^- og N^-monoalkoksyacetyl-derivatene kan lett skilles på grunn av sin opploselighet i alkali. N^-derivatet er uopploselig i alkali, N^-derivatet imidlertid opploselig.

En foretrukken arbeidsmåte for den direkte fremstilling av N^-alkoksyacetyl-derivater består i at man omsetter det frie sulfanilamid II med et lavere-alkoksyacetanhydrid. Skjont reaksjonsbetingelsene ikke er spesielt begrenset, anvendes i alminnelighet temperaturer mellom ca. 10 og 40°C, fortrinnsvis værelsestemperatur. I alminnelighet anvender man ekvimolare mengder. Fortrinnsvis arbeider man under praktisk talt vannfrie betingelser og i nærvær av et av de foran nevnte organiske opplosningsmidler.

N^,N4-bis(alkoksyacetyl)-derivater kan oppnås under lignende betingelser som monoalkoksy-derivatene, dog med den forskjell at overskytende alkoksyacetanhydrid anvendes. Det er dog fordelaktig forst å fremstille N^-alkoksyacetyl-derivatét, som foran beskrevet og derefter innfore N^-substituenten.

Lavere-alkoksyacetanhydridene kan lett oppnås overensstemmende med efterfolgende skjema ved at man omsetter et alkalimetall-alkoksyd, fortrinnsvis et natriumalkoksyd, med kloreddiksyre og lar den erholdte alkoksyeddiksyre reagere med acetanhydrid:

De enkelte trinn kan utfores på i og for seg kjent måte, f. eks. som folger: Små stykker av natriummetall tilsettes til den onskede alkohol (HROH) og blandingen holdes så under tilbakelop inntil alt er gått i opplosning. Derefter tilfdyes en opplosning av kloreddiksyre i den valgte alkohol dråpevis underrbring ved oket temperatur, hvorved reaksjonsblandingen heldes 1-3 timer under tilbakelop. Efter fjerning av alkoholen og tilsetning av vann ansyres reaksjonsblandingen med en mineralsyre, f.eks. med svovelsyre, fortrinnsvis efter tilsetning av tilstrekkelig vann for å unngå krystallisasjon av salter. Den erholdte alkoksyeddiksyre isoleres på kjent måte, f.eks. ved ekstraksjon med eter, torkning av ekstraktene over natriumsulfat, konsen-trering under redusert trykk og destillasjon. En fortrinnsvis ekvimolar blanding av den erholdte alkoksyeddiksyre med acetanhydrid oppvarmes kort til tilbakelop, f.eks. 10 - 40 minutter, og destilleres så langsomt for å fjerne eddiksyren. Hvis onsket kan resten som inneholder alkoksyacetanhydridet re-destilleres.

I de folgende eksempler er temperaturene angitt i Celsiusgra-der.

Eksempel 1.

24,3 g metoksyacetanhydrid tilsettes under roring i lopet av 10 minutter en blanding av 43,4 g av natriumsaltet av N^-(3,4-dimetyl-5-isoksazolyl)-sulfanilamid og 150 ml pyridin. Reak-sjon stemperat ur en holdes derved ved kjoling i et isbad ved 3 - 5°. Reaksjonsblandingen rores så ytterligere 2 timer og helles så i 1,5 liter kalt vann. Den resulterende blanding rores 20 minutter ved 5 - 10°. Efter filtrering vaskes det faste pro-dukt to ganger med hver gang 200 ml kalt vann og opploses så i 84 ml varm acetonitril. Efter filtrering av opplosningen og krystallisasjon i et isbad, oppnår man N^-metoksyacetyl-N^-(3,4-dimetyl-5-isoksazolyl)-sulfanilamid med smeltepunkt 161-165°. Efter omkrystallisasjon fra acetonitril smelter produktet ved 168-169°.

Eksempel 2.

48,6 g metoksyacetanhydrid tilsettes i lopet av 45 minutter under roring en suspensjon av 82,5 g av natriumsaltet av N^-(5-metyl-3-isoksazolyl)-sulfanilamid i 230 ml pyridin. Reaksjonsblandingen kjoles derved med is, for å holde temperaturen ved 3-4°. Reaksjonsblandingen rores enda 2,3 timer ved denne temperatur. Derefter helles den resulterende gelatinbse blanding i 2 liter kalt vann. Til vaskingen anvender man ytterligere 600 ml kalt vann. Det danner seg et gummiaktig bunnfall, hvilket efter 20 minutters roring blir fast. Under overholdel-se av en temperatur under 10° tilfoyer man 50 ml av en 10%'ig natriumhydroksydopplosning, for å innstille opplosningens pH på ca. 10. Efter filtrering av reaksjonsblandingen, vasking med vann (fire ganger 300 ml) og omkrystallisasjon fra acetonitril smelter det erholdte N^-metoksyacetyl-N^-(5-metyl-3-isoksazolyl)-sulfanilamid ved 166-169° under spaltning. Efter ytterligere rensning smelter produktet ved 171-172°.

Eksempel 3.

57,0 g etoksyacetanhydrid tilsettes under roring en blanding av 82.5 g av natriumsaltet av N1-(5-metyl-3-isoksazolyl)-sulfanilamid i 300 ml pyridin. Ved kjoling med is holdes reaksjonstemperaturen ved 4-5°. Blandingen rores ytterligere 1,5 timer, helles så i 3 liter kalt vann og rores enda 30 minutter. Det bunnfall som oppstår filtreres fra og vaskes med kalt vann.Råproduktet opploses i 280 ml varm aceton. Efter filtrering tilsetter man 4o ml vann, for å tilskynde krystallisasjonen. Denne fullstendiggjores ved avkjoling med is. Det erholdte N^-etoksyacetyl-N.^- (5-metyl-3-isoksazoIyl) -sulf anilamid smelter ved 174-176°.

Eksempel 4.

43.6 g propoksyacetanhydrid tilsettes under roring i lopet av 15 minutter dråpevis en blanding av 55,0 g av natriumsaltet avN^-(5-metyl-3-isoksazolyl)-sulfanilamid og 300 ml pyridin. Reaksjonstemperaturen holdes derved ved isavkjoling ved 2-4°. Blandingen rores ytterligere 2 timer og helles så i en blanding av kalt vann (1800 ml) og aceton (200 ml).Bunnfallet filtreres fra og vaskes med vann. Efter to omkrystallisasjoner fra acetonitril oppnår man N^-propoksyacetyl-N^-(5-metyl-3-isoksa-zolyl)-sulfanilamid med smeltepunkt 141-143°.

Eksempel 5.

På tilsvarende måte oppnår man ved omsetning av 49,2 g butoksyacetanhydrid med 55,0 g av natriumsaltet avN^-(5-metyl-3-isoksazolyl)-sulfanilamid, N^-butoksyacetyl-N^-(5-metyl-3-isoksazolyl)-sulfanilamid med smeltepunkt 99 - 101° (spaltning).

Eksempel 6.

9,73 g metoksyacetanhydrid tilfoyes i lopet av 5 minutter under roring en under 30° holdt opplosning av 15,2 g N^-(5-metyl-3-

isoksazolyl)-sulfanilamid i 60 ml aceton. Efter.avslutning av reaksjonen stilles roreren bort og reaksjonsblandingen står til henstand 4 timer, i lopet av hvilken tid krystallisasjon inntrer. Den erholdte blanding rores under avkjbling i is 20 minutter og filtreres så. Filterkaken vaskes med iskald aceton og krystalliserer så fra metanol. Man oppnår så N^-metoksy-acetyl-N^-(5-metyl-3-isoksazolyl)-sulfanilamid med smeltepunkt 171-173°.

Eksempel 7.

11,4 g etoksyacetanhydrid tilfbyes i lopet av 5 minutter under roring en under 30° holdt opplosning av 15,2 g N^-(5-metyl-3-isoksazolyl)-sulfanilamid i 60 ml aceton. Efter ca. 10 minutter begynner utskillelsen av bunnfallet. Blandingen rores 3 timer til, avkjbles 30 minutter i is, filtreres og filterkaken vaskes med iskald aceton. Råproduktet opplbses så i 300 ml varm aceton. Efter tilsetning av et tilsvarende volum vann begynner krystallisasjonen. Det således erholdte N^-etoksy-acetyl-N^-(5-metyl-3-isoksazolyl)-sulfanilamid smelter ved 178-180°.

Eksempel 8.

Efter den i eksempel 6 beskrevne fremgangsmåte oppnår man fra 9,70 g propoksyacetanhydrid og 11,3 g N^-(5-metyl-3-isoksazo-lyl) -sulf anilamid, N^-propoksyacetyl-N^-(5-metyl-3-isoksazo-lyl)-sulfanilamidet med smeltepunkt 188-189°.

E ksempel 9.

Efter den i eksempel 6 beskrevne fremgangsmåte oppnår man fra 14,4 g butoksyacetanhydrid og 14,8 g N^-(5-metyl-3-isoksazo-lyl)-sulfanilamid, N4-butoksyacetyl-N^-(5-metyl-3-isoksazolyl)-sulfanilamidet med smeltepunkt 144-145 .

Eksempel 10.

Til en opplosning av 10,0 g av N^-metoksyacetyl-N^(5-metyl-3- isoksazolyl)-sulfanilamid i 60 ml aceton (fremstilt på lignende måte som beskrevet i eksempel 2) tilsetter man 10,0 g metoksyacetanhydrid. Man lår reaksjonsblandingen stå 4 timer og tilsetter så 120 ml petroleter (kokepunkt 30 - 60°), hvorved N^,N^-bis(metoksyacetyl)-N^-(5-metyl-3-isoksazolyl)-sulfanilamid utkrystalliserer. Smeltepunkt 124-126° (fra metanol).

Eksempel 11.

Efter den i eksempel 10 beskrevne fremgangsmåte omsetter man 8,5 g N^-etoksyacetyl-N^-(5-metyl-3-isoksazolyl)-sulfanilamid (fremstilt efter eksempel 3) med 9,5 g etoksyacetanhydrid.

Det således erholdte N^,N^-bis(etoksyacetyl)-N^-(5-metyl-3-isoksazolyl)-sulfanilamid smelter ved 105-107°.

Eksempel 12.

Efter den i eksempel 10 beskrevne fremgangsmåte omsetter man N^-etoksyacetyl-N^-(5-metyl-3-isoksazolyl)-sulfanilamid med metoksyacetanhydrid til N^-etoksyacetyl-N^-metoksyacetyl-N^-(5-metyl-3-isoksazolyl)-sulfanilamid.

Eksempel 13.

Den in vivo antibakterielle aktivitet av de sulfanilamider som oppnås ifolge oppfinnelsen blir bestemt ved mus overfor de folgende infeksjoner.

1. Escherichia coli 257

2. Kelbsiella pneumoniae A

3. Proteus vulgaris 190

4. Pseudomonas aeruginosa B

5. Salmonella schottmuelleri

6. Salmonella typhosa P 58 a

7. Staphylococcus aureus Smith

8. Streptococcus hemolyticus No. 4

Musene infiseres ved intraperitoneal injeksjon, som inneholder det 100- - 1000-dobbelte av den minimale letale dose. Gruppen av 10 mus behandles oyeblikkelig med provesubstansen. Forskjellige grupper med den samme infeksjon behandles med forskjellige mengder av den samme provesubstansen. Behandlingsmåten varie-rer med infeksjonen som folger:

Alle infiserte dyr, inklusive en ubehandlet kontrollgruppe, ble iakttatt totalt 14 dager. Tallet på overlevende dyr ble

bestemt. Tilstedeværelsen av den infiserende organisme ble på-vist ved fremstilling av kulturer fra hjertene på alle dyrene. Resultatene blir gjengitt som CD^Q-verdier (mg/kg). Beregning efter metoden av Reed og Muench, Am. Jour .Hygiene TT_, 493

(1938).

Bestemmelsen av den akutte toksisitet inntrer ved administra-sjon av forskjellige mengder av provesubstansene på forskjellige grupper på hver 6 mus. Efter 72 timer ble de dode og overlevende dyr talt. Resultatene blir gjengitt som LD5Q-ver-dier (mg/kg). Beregning efter metoden av Reed og Muench, Am. Jour. Hygiene 27, 493 (1938).

Resultatene av disse forsok med forskjellige N^- (5-metyl-r3-isoksazolyl)-sulfanilamider er sammenstilt i den efterfolgende tabell. Til sammenligningsformål er deri også de med det N^-usubstituerte og det N^-acetyl-substituerte N^-(5-metyl-3-isoksazolyl)-sulfanilamid opptatt^,

Av disse resultater fremgår det at de forbindelser som er opp-nådd ifolge oppfinnelsen ved i alminnelighet lignende antibak- teriell aktivitet, oppviser en vesentlig lavere toksisitet, sammenlignet med den usubstituerte forbindelse og N^-acetyl-derivatet. Av spesiell interesse er N^-etoksy- og N^-propoksy-acetyl-derivatene, såvel som N^-metoksy- og N^-etoksy-acetyl-derivatene, hvilke er praktisk talt ikke toksiske.

Claims (5)

1.F remgangsmåte for fremstilling av terapeutisk aktive sulfanilamider med den generelle formel,

hvor R og R^ betegner lavere alkylen, R2 og R3 hydrogen eller lavere alkyl og m og n = 0 eller 1, idet dog minst m eller n = 1, og isoksazolringen er i 3- eller 5-stillingen forbundet med N^" atomet i sulfonamidresten, karakterisert ved at et sulfanilamid med den generelle formel

hvor R2 og R 3 har foran angitte betydning, eller et salt av dette, omsettes med en lavere-alkoksyeddiksyre eller med et reaksjonsdyktig derivat av denne, hvilken omsetning, for det tilfelle at n = m = 1, eventuelt foretas i to trinn under isolering av monoacyleringsproduktet, hvilket i 2. trinn eventuelt omsettes med en annen lavere-alkoksyeddik syre resp. et reaksjonsdyktig derivat av denne enn den som anvendes i forste trinn.

2.F remgangsmåte efter krav 1, karakterisert ved at N^(5-metyl-3-isoksazolyl>-sulf anilamid anvendes som det ene utgangsmateriale.

3. Fremgangsmåte efter krav 1, karakterisert ved at N^-(3, 4-dimetyl-5-i soksazolyl)-sulf anilamid anvendes som det ene utgangsmateriale.

4. Fremgangsmåte efter krav 1-2 , karakterisert ved at man omsetter natriumsaltet av N^ -(5-metyl-3-isoksazolyl)-sulfanilamid med etoksyacetanhydrid.

5. Fremgangsmåte efter krav 1-2 , karakterisert ved at man omsetter natriumsaltet av N^ -(5-metyl-3-isoksazolyl)-sulfanilamid med propoksyacetanhydrid.