NO145237B - Analogifremgangsmaate for fremstilling av terapeutisk aktive 2-amino-cyclopent-1-en-1-thiocarbonyldisulfider - Google Patents

Description

•Foreliggende oppfinnelse angår en analogifremgangsmåte ved fremstilling av terapeutisk aktive 2-amino-cyclopent-1-en-l-thiocarbonyldisulfider av generell formel I

hvor R betegner en alkylgruppe med 1-6 carbonatomer som even-

tuelt kan være substituert med en alkoxy-, hydroxyl-, carboxyl-og/eller aminogruppe, en alkenylgruppe med 2-4 carbonatomer,

eller en cycloalkylgruppe med 3-8 carbonatomer,

hvilke forbindelser utviser en fordelaktig dopamin-P—hydroxylasehemmende virkning.

Efter den nuværende kunnskap utøver de forbindelser som påvirker nervefunksjonen sin virkning utelukkende ved påvirkning av impulsoverføringen. Dette forløp er temmelig godt kjent, og på grunn av denne kunnskap har man vært istand til å fremstille slike forbindelser med hvilke dette forløp mer eller mindre kan styres. Gjennom inngrep i den elementære nervefunksjon påvirkes ikke bare nervesystemet, men også det gjennom nervesystemet styrte forløp. Til de hithørende bestrebelser i de siste år hører for-skning over dopamin-P — hydroxylase og midler som hemmer dette enzym.

Gjennom dopamin-fi-hydroxylase katalyseres det siste en-zymatiske trinn av biosyntetesen av noradrenalin. Da noradrenalin er en viktig impulsoverfører i det sympatiske nervesystem, spiller konsentrasjonen av dette en grunnleggende rolle i den nor-male nervefunksjon og i det gjennom nervene styrte forløp. De dopamin-|3-hydroxylasehemmende substanser tilbyr en mulighet til å inngripe i den noradrenerge funksjon. Denne mulighet er av stor betydning både ut fra et forskningssynspunkt og innen terapien. For forskningen på grunn av at den gjennom dopamin-3-hydroxylase-hemning forårsakede nedsettelse av noradrenalinspeilet muliggjør Undersøkelser over konsekvensene av delvis eller fullstendig ut-skjaltning av noradrenalinfunksjonen, mens innen terapien kan funksjon av dopamin- P—hydroxylasehemmende midler gjennom an-vendelse av slike kompensere hyperfunksjonen av det noradrenerge system. På grunn av den nyværende kunnskap kan dopamin- -hydroxy-lasei-nhibitorer anvendes til behandling av høyt blodtrykk og Parkinsons sykdom.

Det er kjent at benzyloxyamin og benzylhydrazin hemmer dopamin-(3-hydroxylase [smlg. van der Schoot etc: Advances in Drug Research, bind 2, side 47, Harper and Simmons; Nikodijevic, etc.: J. Pharm. Exp. Therap. 140, 224 (1963)], men på grunn av de-res virkningsstabilitet anvendes de ikke innen terapien. Også disulfiram og dets reduksjonsmetabolit, diethyldithiocarbamatet [Goldstein, etc: Life Sei. 3 , 763 (1964)] såvel som tallrike N,N-disusbstituerte dithiocarbamater [Maj etc: Eur. J. Pharmacol., 9, 183 (1970)]; Lippmann etc: Arch. Int. Pharmacodyn. Ther. 189, 348 (1971)] utviser sterk dopamin-&-hydroxylasehemmende virkning. In vitro utviser også 2,2-dipyridyl god hemmende virkning

[Green, Biochim. Biophys. Acta 8JL, 394 (1964)]. Bis-(l-methyl-4-homopiperazinyl-thiocarbonyl)-disulfid er et in vivo virksomt dopamin-&-hydroxylasehemmende mittel [Florvall etc: Acta Pharma-ceut. Sulcica, 1_, 7 (1970)]. Også tallrike aromatiske og alifa-tiske thiocarbamidderivater har langtvirkende dopamin-Ø-hydroxy-lasehemmende virkninger [Johnson etc: J. Pharm. Exptl. Ther. 171, 80 (1970)].

Blant.de på mikrobiologisk måte fremstillbare stoffer utviser særlig fusarsyre (5-butyl-picolinsyre) og dens derivater (smlg. f.eks. Hidaka etc: Molec. Pharmacol. 9, 172 (1973)] såvel som Oosponol [Umezawa etc: J. Antibiotics, 25, 239 (1972)] og Dopastin [Iinuma etc: J, Agr. Biol. Chem. 38, 2107 (1974)] dopamin-3-hydroxylasehemmende virkning.

Også enkelte av de kjente og allerede markedsførte lege-midler, slik som f.eks. hydralazin, methimazol og amfetamin er det senere fastslått at disse er dopamin-3-hydroxylase-hemmend-e.

De fleste av de ovenfor angitte forbindelser har imidlertid den felles ulempe at de riktignok er virksomme når det gjelder hemning av dopamin-3-hydroxylase, men (særlig ved. lengere behandling) er temmelig toksiske og av den grunn ikke kan anvendes» eller bare anvendes i meget begrenset mengde innen terapien.

De nye forbindelser utviser likeledes sterk dopamin-3-hydroxylasevirkning, men er vesentlig mindre toksiske enn de kjente forbindelser.

Den dopamin-3-hydroxylasehemmende aktivitet til de nye forbindelser ble påvist ved følgende forsøk: Der ble anvendt hanrotter av Wistarstammen som veiet 150 - 200 g. Den dopamin-3-hydroxylasehemmende aktivitet til de undersøkte forbindelser ble fastslått ved forandringer av noradrenalin-, dopamin- og adrenalinkonsentrasjon i hjernen, hjertet, milten henholdsvis i binyrene. Også konsentrasjonen av serotonin og av 5-hydroxy-indolyleddiksyre i hjernen ble målt. Bestemmelsen ble utført på følgende måte: De forbindelser som skulle undersøkes ble administrert intraperitonalt til dyrene, efter 4 timer ble dyrene avlivet, hjernen, hjertet, milten og binyrene ble raskt fjernet, lagt på metallplater, avkjølet med tørris, og frosset. De frosne organer ble lagret høyst over natten ved -20°C.

For bestemmelse av adrenalinkonsentrasjonen i binyrene ble binyrene renset for fett og homogenisert i 3,0 ml 0,4 N perklorsyre. Homogenisatet ble sentrifugert ved 0°C ved 3200 omdrei-ninger pr. minutt i 10 minutter. I den overliggende væske ble konsentrasjonen av adrenalin umiddelbart bestemt efter den metode som er beskrevet av Laverty og medarbeidere. [Anal. Biochem. 22, 269 (1968)].

For bestemmelse av noradrenalininnholdet i hjertet og milten ble begge organer i frosset tilstand veiet og derefter homogenisert i 0,4 N perklorsyre inneholdende 0,05 % ethylendiamintetraeddiksyredinatriumsalt og 0,1 % Na2S20^. Homogenisatet ble sentrifugert på samme måte som ovenfor beskrevet, den overliggende væske ble fraskilt.ved dekantering og tilsatt 0,1 M tris-puf-fer (2-amino-2-hydroxymethyl-l,3-propandion) som var tilsatt 20 g/l NaOH og 25 g ethylendiamintetraeddiksyre-dinatriumsalt, til pH 8,0 + 0,1. Prøven ble derefter tilsatt 100 ml på forhånd frem-stillet aluminiumoxyd [smlg. Anton etc: J. Pharm. Therap. 138, 360 (1962)] og omrørt 20 minutter. Alumiminiumoxydet ble vasket to ganger, hver gang med 10 ml destillert vann og derefter ble noradrenalinet eluert med 1,0 ml 0,05 N perklorsyre. Noradrenalinet ble bestemt i 0,5 ml eluat. Bestemmelsen ble utført efter den metode som er beskrevet av Schellenberger og medarbeidere.

[Anal. Biochem. 3_9, 356 (1971)] med følgende forandringer: 0,5 ml eluat ble tilsatt 0,5 ml 0,1 M Na-K-fosfatpuffer (inneholdende 9 g/Mter ethylendiamintetraeddiksyre-dinatriumsalt) . Tilstedeværende katekolaminer (i hjertet og milten er bare noradrenalin tilstede, i hjernen ble ved den etterfølgende beskrevne bestemmelse også dopamin fastslått) ble oxydert med 0,1 ml av en 0,1 N jodoppløsning (i 5 % KJ). Efter nøyaktig 2 minutter ble oxyda-sjonen avbrutt ved tilsetning av 0,25 ml 2,5 %'s natriumsulfit-oppløsning (i 4,4 N natronlut). 2 minutter efter tilsetningen av den alkaliske natriumsulfitoppløsning ble prøven tilsatt 0,2 ml

konsentrert eddiksyre, hvorved pH-verdien ble innstillet på 4,4-4,5._ Prøven ble derefter anbragt i en ovn på 100°C i 5 minutter og derefter avkjølt i isvann. Fluorescensen fra noradrenalin ble målt med et''opton" spektrof otof luorometer ved 390 nm impuls- og 490 nm emisjonsbølgelengde.

For bestemmelse av noradrenalin, dopamin, serotonin og 5-hydroxy-indolyleddiksyre i hjernen ble hjernen homogenisert i 10 volumdeler 0,4 N perklorsyre. Homogenisatet ble lagret over natten ved -20°C, derefter opptinet og sentrifugert på den ovenfor beskrevne måte. 0,5 g hjerneholdig homogenisatmengde ble tatt ut og innstillet med den ovenfor beskrevne 0,1 M tris—puf-feroppløsning til 8,0 + 0,1 pH. Prøven ble derefter på vanlig måte ytterligere behandlet, slik som ovenfor beskrevet for bestemmelse av noradrenalin i hjertet og milten, kun med den for-skjell at elueringen ble utført med 1,5 ml 0,05 N perklorsyre. Noradrenalin- og dopamininnholdet ble bestemt i 0,5 ml av eluatet efter den ovenfor beskrevne fluorometriske metode, imidlertid ble der anvendt prøver på 0,5 ml for avlesning av fluoressensen av noradrenalin. Residuet ble holdt ved 100°C i 50 minutter og derefter avkjølt i isvann; fluoressensen av dopamin ble avlest ved( 325 nm impuls- og 380 nm emisjonsbølgelengde.

I de ytterligere forsøk ble i tillegg til noradrenalin og dopamin også bestemt tilstedeværende mengde serotonin og 5-hydroxy-indolyleddiksyre i den samme prøve. Hjernen ble homogenisert i 10 ml 75 %'s ethanol, og homogenisatet ble tilsatt 0,2 ml av et 10 %'s ethylendiamintetraeddiksyredinatriumsalt og 5 %'s ascorbinsyreholdig vandig oppløsning. Derefter ble homogenisatet holdt over natten ved -20°C og sentrifugert på den ovenfor beskrevne måte. 0,5 ml av den overflytende væske ble fortynnet med det samme volum destillert vann og helt over en pufret "Amberlite CG-3o" ionebyttérharpiks (200 - 400 mesh) holdig søyle (0,5 x 1,5 cm). Efter gjennomstrømningen av denne oppløsning ble søylen vasket med 5 ml destillert vann, og derefter med 1,0 ml 0,2 N saltsyre. (Den gjennomstrømmende væske og det destillerte vann som ble anvendt for vaskning ble samlet og anvendt for bestemmelse av 5-hydroxy-indolyleddiksyre). Noradrenalin, dopamin og serotonin ble derefter ytterligere eluert med 1,2 ml 0,2 N saltsyre. Bestemmelsen ble gjennomført med 0,3 ml eluat.

Noradrenalin og dopamin ble bestemt efter metoden beskrevet av Shellenberger og medarbeidere, bestemmelsen av serotonin ble gjennomført efter den metode som er beskrevet av Curzon og medarbeidere [smlg. Brit. J. Pharmacol. 3_9» 653 (1970)] med følgende endringer: 0,5 ml av den serotoninholdige prøve ble tilsatt 0,6 ml av en friskt tilberedt 0,01 %'s o-fthai-(di)aldehyd-oppløsning [en 0,5 %'s oppløsning av o-fthai-(di)aldehyd i abso-lutt ethanol ble fortynnet 50 ganger med 10 N saltsyre], derefter ble prøven holdt 10 minutter på et kokende vannbadog derefter avkjølt i vann. Flouressensverdien ble avlest 360 nm impuls- og 490 nm emisjonsbølgelengde.

For bestemmelse av 5-hydroxy-indolyleddiksyre ble den på tidligere måte oppsamlede og med vaskevann forenede gjennom-strømmende væske tilsatt 10 ml destillert vann og 0,2 ml konsentrert saltsyre, og den således erholdte prøve ble helt over på

en søyle fyllt med "Sephadex G-10" harpiks og med dimensjon 0,8 x

4,0 cm. Efter gjennomstrømningen ble søylen vasket med 15 ml 0,1 N saltsyre, deref ter med lf8 - 2,0 ml 0,02 N vandig ammonium-hydroxydoppløsning, og derefter ble 5-hydroxy-indolyleddiksyren ytterligere eluert med 2,0 ml ammoniumhydroxydoppløsning. Bestemmelsen av 5-hydroxy-indolyleddiksyre ble gjennomført med 0,5 ml av eluatet efter den metode som er beskrevet av Korf og medarbeidere. [Biochem. Pharmacol. 20, 659 (1971)].

Resultatet av disse forsøk er oppført i den efterføl-gende tabell. Som sammenligningsforbindelser ble anvendt disulfiram, 2,2-dipyridyl, bis(l-methyl-4-homopiperazinyl-thiocarbonyl)--disulfid, natrium-diethyldithiocarbamat og N-fenyl-N'-(2-thiazo-lyl)-thiourea. De i tabellen angitte verdier er beregnet ut. fra prosentverdiene i forhold til de i parallellforsøk fundne amin-verdier.

De i tabellen angitte forkortelser angår følgende forbindelser :

M-l: 2-amino-cyclopent-l-en-l-thiocarbonyldisulfid,

M-2: 2-butylamino-cyclopent-l-en-l-thiocarbonyldisulfid,

M-3: 2-butylamino-cyclopent-l-en-l-thiocarbonyldisulfid-sink- salt, M-4: 2-(2-methoxyethyl)-amino-cyclopent-l-en-l-thiocarbonyl disulfid, M-5: 2-cyclohexylamino-cyclopent-l-en-l-thiocarbonyldisulfid, M-6: 2-ethylamino-cyclopent-l-en-l-thiocarbonyldisulfid,

M-7: 2-allylamino-cyclopent-l-en-l-thiocarbonyldisulfid,

DS: Disulfiram,

DDC-Na: Natrium-diethyldithiocarbamat,

2,2-D: 2,2-dipyridyl,

FLA-63: bis(l-methyl-4-homopiperazinyl)-thiocarbonyldisulfid, U-14 624: N-fenyl-N'-(2-thiazolyl)-thiourea.

NA: Noradrenalin

DA: Dopamin

SE: Serotonin

5-HIAA: 5-hydroxy-indolyleddiksyre.

Som det fremgår av den ovenfor angitte tabell forårsa-ker de nye forbindelser en sterk, 50 - 70 %'s senkning av noradrenalininnholdet i hjernen, samtidig som en betydelig, 20 - 30 %'s økning av dopamininnholdet kan observeres. Økningen av serotonin-innholdet er mindre betydelig, økningen av mengden av 5-hydroxy-indolyleddiksyre var derimot i enkelte tilfeller fra 50 til 90 %.

Noradrenalininnholdet i hjerte og milt såvel som adre-nalininnholdet i binyren ble likeens nedsatt av de nye forbindelser, men nedsettelsen var imidlertid i de fleste tiLfeller mindre tydelig, hvilket også gjaldt den sterke senkning av noradrenalininnholdet i hjernen som ble forårsaket av forbindelsene. Denne omstendighet kan hovedsakelig forklares ved at i disse organer er katekolaminomsetningen langsom, mens der i binyren er forholds-vis større forråd av katekolaminer (noradrenalin, adrenalin), og det manglende noradrenalininnhold i milt og hjerte erstattes raskt gjennom kretsløpet. Også ved undersøkelse av virkningen av kjente dopamin-Ø-hydroxylasehemmende forbindelser kan ingen entydig senkning av kat^olamininnholdet i disse organer fastslåes.

Toksisiteten til de nye forbindelser er angitt i tabell 2:

Av de ovenfor angitte data fremgår det at de nye for-bindelsers toksisitet: er meget gunstig, slik at disse forbindelser kan administreres over lengere tid uten skadelige bivirknin-ger .

Analogifremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er kjenne-tegnet ved at 2-amino-cyclopent-l-en-l-dithiocarboxylsyrer av generell formel II

hvor R har den ovenfor angitte betydning, oxyderes.i

Denne oxydasjon utføres med kjente oxydasjonsmidler for dannelse av disulfider, f.eks. hydrogenperoxyd eller kaliumper-manganat.

Ifølge en fordelaktig utførelsesform av fremgangsmåten anvendes som utgangsmateriale 2-amino-cyclopent-l-en-l-dithiocarboxylsyre av generell formel I i et egnet oppløsningsmiddel, fortrinnsvis oppløst i vann eller suspendert, hvorefter oppløs-ningen henholdsvis suspensjonen først gjøres alkalisk med natronlut, rystes derefter noen minutter, og efter tilsetning av en sy-re, fortrinnsvis svovelsyre, oxyderes med hydrogenperoxyd.

Det erholdte disulfid av generell formel I kan om øn-sket overføres til fysiologisk anvendbare salter.

Enkelte av de som utgangsmaterialer anvendbare 2-amino-cyclpoent-l-en-l-dithiocarboxylsyrer av generell formel II er allerede kjent [smlg. J. Org. Chem. _37, 1727 (1972)]; de hittil ukjente forbindelser kan fremstilles ved omsetning av den N-usub-stituerte 2-amino-cyclopent-l-en-l-dithiocarboxylsyre med det til-svarende amin av generell formel P^-NH^, hvori R' har samme betydning som R med unntagelse av hydrogen.

Fremstillingen av de nye forbindelser av generell for-mell I illustreres ytterligere i de etterfølgende eksempler.

Eksempel 1 2-allylamino-cyclopent-l^en-l-thiocarbonyldisulfid ( formel I, R = allyi)

2,98 g (0,015 mol) 2-allylamino-cyclopent-l-en-l-dithiocarboxylsyre ble suspendert i 30 ml vann, og derefter ble 6,0 g (0,015 mol) natriumhydroxyd i form av 10 %'s natronlut, og blandingen ble omrystet 10 minutter. Derefter ble blandingen tilsatt 3 ml vann, 0,9 g (0,0075 mol) konsentrert svovelsyre og 0,9 g (0,0075 mol + 10 %) 30 %'s hydrogenperoxyd ved romtemperatur, og blandingen ble rystet 3 timer. Det utskilte produkt ble filtrert fra, vasket med vann og tørket under lampe. Produktet som ble erholdt i 84,4 % utbytte, smeltet ved 140 - 141°C.

Analyse: Beregnet: S 32,3 %, N 7,08 %;

Funnet: S 31,84 %, N 6,80 %.

Eksempel 2 2-ethylamino-cyclopent-l-en-l-thiocarbonyldisulfid ( formel I, R = ethyl)

5,6 g (0,03 mol) 2-ethylamino-cyclopent-l-en-l-dithiocarboxylsyre ble suspendert i 60 ml vann, og 12,0 g (0,03 mol) natriumhydroxyd ble tilsatt i form av 10 %'s natronlut. Blandingen ble rystet noen minutter og derefter tilsatt en blanding av

8 ml vann, 1,65 g (0,016 mol) konsentrert svovelsyre og 1,86 g

30 %'s hydrogenperoxyd. Blandingen ble rystet 3 timer, derefter ble det utfeldte produkt filtrert fra, vasket med vann og tørket under lampe. Det erholdte urene produkt ble derefter oppløst i en blanding av kloroform og benzen (1:3)f oppløsningen ble avfar-vet med aktivt carbon, filtrert og fikk stå over natten i kjøle-skap. Derefter ble det utskilte produkt fjernet ved filtrering, vasket med benzen og tørket i luften. Det erholdte 2-ethylamino-cyclopent-l-en-l-thiocarbonyl-disulfid (utbytte 30 %) smeltet ved 150°C.

Analyse: Beregnet: S 34,4 %, N 7,53 I;

Funnet: S 34,1 %, N 7,45 %.

Eksempel 3 2-(2-methoxyethyl)-amino-cyclopent-l-en-l-thiocarbonyldisulfid ( formel I, R =2- methoxy- ethyl)

2,7 g (0,0125 mol) 2- (2-iæthox<y>eth<y>l)-anuno-cyclopent-l-en-l-dithiocarboxylsyre ble suspendert i 27 ml vann, og suspensjonen ble ved 20°C tilsatt i små porsjoner 5,0 g (0,0125 mol) natriumhydroxyd i form av 10 %'s natriumlut. Blandingen ble omrystet noen minutter, og ble derefter tilsatt en blanding av 3 ml vann, 0,66 g (0,0067 mol) konsentrert svovelsyre og 0,77 g (0,0067 mol) 30 %'s hydrogenperoxyd, ble ristet 3 timer og fikk stå over natten. Neste dag ble det utskilte produkt fjernet ved filtrering, vasket med vann og tørket under lampe. Det erholdte 2-(2-methoxy-ethyl) -amino-cyclopent-l-en-l-thiocarbonyl-disulfid (utbytte 48,2 %) smeltet under spaltning ved 132 - 139°C.

Analyse: Beregnet: S 29,65 %, N 6,48 %;

Funnet: S 29,18 %, N 6,39 %.

Eksempel 4 2- cyclohexylamjjx>- cyclopent- l- en- l- thiocarbonyl- disulfid

3,6 g (0,015 mol) 2-cyclohexylamino-cyclopent-l-en-l-dithiocarboxylsyre ble suspendert i 40 ml vann og tilsatt 6,0 g (0,015 mol) natriumhydroxyd i form av 10 %'s natronlut. Blandingen ble rystet 10 minutter, derefter tilsatt ved 20°C en blanding av 5 ml vann, 0,8 g konsentrert svovelsyre og 0,9 g 30 %'s hydrogenperoxyd. Blandingen ble rystet 4 timer, hvorefter det utfeldte produkt ble filtrert fra, vasket med vann og tørket under lampe. Det erholdte 2-cyclohexylamino-cyclopent-l-en-l-thiccarbonyl-disulfid (utbytte 64,6 %) smeltet ved 148 - 152°C.

Analyse: Beregnet: S 26,55 %, N 5,83 %;

Funnet: S 23,67 %, N 5,3 %.

På samme måte som beskrevet i de foregående eksempler ble følgende forbindelser fremstilt: 2-(N-hydroxyethyl)-amino-cyclopent-l-en-dithiocarboxylsyredisulfid, sm.p. 79 - 83°C, og 2[n-(5-carboxy-5-amino)-pentylj -amino-cyclopent-l-en-dithiocarboxylsyredisulfid, sm.p. 148 - 151°C.

Claims (1)

1. Analogifremgangsmåte ved fremstilling av terapeutisk aktive 2-amino-cyclopent-l-en-l-thiocarbonyldisulfider av generell formel I

   hvor R betegner en alkylgruppe med 1-6 carbonatomer som even- tuelt kan være substituert med en alkoxy-, hydroxyl-, carboxyl- og/eller aminogruppe, en alkenylgruppe med 2-4 carbonatomer, eller en cycloalkylgruppe med 3-8 carbonatomer,karakterisert ved at 2-amino-cyclopent-l-en-l--di- thiocarboxylsyrer av generell formel II hvor R har den ovenfor angitte betydning, oxyderes.