Verfahren zur Herstellung von Catechol-O-methyltransferase-Inhibitoren
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Inhibitoren für die sogenannte Catechol-O-methyl transferase, d'as heisst d'as Ferment, das Methylgruppen an Sauerstoffatome des Brenzcatechins überträgt. Die erfindungsgemäss erhaltenen Inhibitoren haben die Formel
EMI1.1
Hierin bedeutet R ein Alkyl mit nicht mehr als 6 Kohlenstoffatomen, eine Methoxy- oder ¯thoxygruppe und RI Wasserstoff, eine Methyl-oder Athylgruppe, und zwar enthalten, wenn R Alkyl ist, R und R1 zusammen mindestens 3 Kohlenstoffatome.
Es hat sich gezeigt, da¯ diese Verbindungen inhi bierende Wirkung gegen eines der Enzyme besitzen, die Adrenallin zersetzen. Die beiden wichtigsten Wege, nach denen Adrenall'in und nah verwandte Aminverbindungen von Brenzcatechin im Säugetierorganismus zersetzt werden, sind der oxydative Weg mittels Monoaminoxydase (MAO) und die Methylierung am Sauerstoff in 3-Stel- lung, die sogenannte 3-0-Methylierung unter der Wirkung von Catechol-O-methyl-transferase (COMT). Die Substanz, die bisher meistens verwendet wurde, um eine Verhinderung der Wirkung von Catechol-O-methyl- transferase zu bewirken, ist das PyrrogallSl das jedoch ausgesprochen giftige Effekte, z.
B. MethÏmoglobin Ïmie aufweist, wodurch seine Verwendung als COMT Inhibitor in starkem Masse beschränkt wird.
Es wurde nun gefunden, dass Verbindmgen der oben angegebenen Formel günstigere Eigenschaften als COMT-Inhibitoren zeigen, während sie gleichzeitig wesentlich weniger giftig sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur HerstelOung von Verbindungen der Formel
EMI1.2
ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung der Formel
EMI1.3
worin Hal Halogen bezeichnet und Z und Zt durch Hydrogenolyse oder Hydrolyse eine OH-Gruppe ergebende ¯ther- oder Estergruppen bedeuten, mit Ammo n, yak oder einem Ammoniumsalz umgesetzt wird, worauf die an den Benzolring angelagerten ¯ther- und Estergruppen Z und Z1 in die entsprechenden phenolischen Hydroxylgruppen durch Hydrogenolyse respektiv Hydrolyse umgewandelt werden.
Die Synthese der neuen Amide gemäss der Erfindung lässt sich leicht mittels an sich bekannter Methoden durchführen, bei denen im Ausgangsmaterial vorhan- dene OH-Gruppen durch Umwandlung in die entsprechenden Äther oder Ester geschützt werden, die nach der Amidierung durch Hydrogenolyse oder Hydrolyse aufgespalten werden können. Da zu erwarten is't, dass Amide mit zwei phenolischen Hydroxylgruppen gegen Luft in der Lösung empfindlich sind und da man zu be rücksichtigen hat, dass die Aufarbeitung der Reaktionsprodukte sich durch ihre beträchtliche Wasserlöslichkeit schwierig gestalten wird, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Hydrogenolyse der in Form von Äthern geschutzten Hydroxylgruppen als letzte Reaktionsstufe durchzuführen.
Beispiel 1 a) 3, 4-Dibenzyloxy-α-methoxy-phenylessigsÏure
15, 9 g 3, 4-Dibenzyloxy-benzaidehyd, 16 g Bromoform, 50 ml Methanol und 50 ml'Dioxan wurden lang- sam unter Rühren und Abkühlung unter 20 C mit einer Lösung von 14 g Kaliumhydroxyd in 55 ml Methanol vermischt. Nach 12 Stunden bei 20 C wurde abgeschiedenes Natriumbromid abfiltriert und das Lösungsmittel im Vakuum abgedampft. Der Rückstand wurde in 200 mt Wasser aufgelöst, mit Äther extrahiert und mit konzentrierter Salzsäure angesäuert. Das langsam kri stallisierende Ö1 wurde aus Äthylacetat-Petroläther umkristallisiert. Man erhielt farblose Nadeln mit Schmelz- punkt 116 C. Ausbeute 13, 0 g.
Die gewünschte Verbindung kann auch aus der entsprechenden 3, 4-Dilbenzyloxymandelsäure nach folgen- der Methode hergestellt werden :
5 g 3, 4-Dibenzyloxymand'el'säure, 14, 2 g Methyl- iodid, 23 g Silberoxyd und 200 ml trockenes Aceton wurden unter Rückfluss zum Sieden erhitzt. Nach 2 Stun- den wurden weitere 14 g Methyljodid zugesetzt. Nach 12 Stunden wurde die Lösung filtriert und eingedampft.
Der Ester wurde durch Kochen mit 5 g Kaliumhydroxyd in 100 ml Äthanol unter Rückfluss verseift, nach 2 Stunden wurde die Mischung mit 300 ml Wasser verdünnt und mit konzentrierter Salzsäure angesäuert. Die kri stallisierte Säure wurde abfiltriert, getrocknet und'aus Athylacetat-Petroläther umkristallisiert. Ausbeute 3, 0 g.
Schmelzpunkt 116¯C, identisch im Mischschmelzpunkt und Infrarotspektrum mit der SÏure, die aus 3,4-Dibenzyloxybenzaldehyd erhalten wurde. b) 3, 4-Dibenzyloxy-a-methoxy-phenylacetylchloriid
10 g der erhaltenen SÏure wurden 2 Stunden unter Rückfluss in 100 ml Chloroform und 15 ml Thionylchlorid erhitzt. Das nach Verdampfen des Lösungsmittels und überschüssigen Thionylchlorid erhaltene 01 wurde unmittelbar weiter behandelt. c) 3, 4-Dibenzyloxy-a-methoxy-phenyWacetamid
10 g in obiger Weise hergestelltes Säurechlorid wurde in 5 ml Benzol aufgelöst, worauf 10 ml konzentrierte Ammoniaklösung unter Schütteln und K hlung mit Eis zugesetzt wurde.
Nach einer Stunde wurde die Lösung filtriert, und das gebildete Amid wurde aus Methanol-Wasser umkristallisiert. Die so erhaltenen wei ssen Nadeln hatten einen Schmelzpunkt von 124 C.
Ausbeute 6, 1 g. d) 3, 4-Dihydroxy-α-methoxy-phenylacetamid
3, 77 g des in obiger Weise enthaltenen Amids wurden in 60 ml Äthanol mit 0, 5 g Palladium-Kohle hydriert. Nach Absorption von 480 ml (berechnet 482 ml) Wasserstoff kam die Reduktion zum Stillstand. Filtra- tion und Abdampfung ergaben nach Umkristallisation des Rückstandes aus Methanol-¯thylacetat 1, 69 g Prismen mit einem Schmelzpunkt von 196 C. Die Sub stanz kristallisierte mit 1/2 Mol Kristallwasser.
Beispiel 2 a) 3, 4-Dibenzyloxy-α-Ïthoxy-phenylessigsÏure
In Ïhnlicher Weise wie in Beispiel 1 a beschrieben wurde 3, 4-Dibenzyloxy-a-äthoxy-essigsäure aus 15, 9 g 3, 4- Dibenzyloxy-benzaldehyd, 16 g Bromoform in 50 mI ¯thanol und 50 ml Dioxan mit 14 g Kaliumhydroxyd in 70 ml Äthanol hergestellt. Man erhielt eine Ausbeute von 8, 1 g in Form dünner Nadeln aus Athyl- acetat-PetrolÏther. Schmelzpunkt 100 bis 101 C.
Dieselbe Verbindung lässt sich auch aus 3, 4-Diben zyloxymandelsäure auf ahnliche Weise wie in Beispiel 1 a beschrieben erhalten. b) 3, 4-Dibenzyloxy-α-Ïthoxy-phenylacetylchlorid
10 g in vorstehender Weise hergestellte SÏure wurde unter Kühlung mit Eis mit 50 ml Thionylchlbrid vermischt, worauf die Reaktion durch Zugabe von 0, 1 ml Pyridin eingeleitet wurde. Nach einer halben Stunde bei 0 C und 3 Stunden bei 20 C wurde das überschüssige Thionylchlorid im Vakuum entfernt, wobei die Temperatur unter 30 C gehalten wurde.
Das so erhaltene vol wurde unmittelbar weiter behandelt. c) 3, 4-Dibenzyloxy-α-Ïthoxy-phenylacetamid
In Ïhnlicher Weise wie in Beispie ? 1 c wurde 3, 4-Di benzyloxy-a-äthoxy-phenyl'acetamid aus 10 g des oben genannten SÏurechlorids hergestellt. Nach Umkristalli- sation aus Äthylacetat-Petrotäther wurde die Substanz in Form weisser Nadeln mit dem Schmelzpunkt 113¯C erhaW'ten. Ausbeute 7, 5 g. d) 3,4-Dihydroxy-α-Ïthoxy-phenylacetamid
3, 91 g des vorstehend genannten Amids wurden in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 d hydriert.
Nach Um kristall'isation aus Methandl-Athylacetat wurde 3, 4-Di hydroxy-α-Ïthoxy-phenylacetamid mit einem Schme'lz- punkt von 159¯C erhalten. Ausbeute 1, 91 g.
Aus den entsprechenden Säurechloriden wurden die folgenden Verbindungen in analoger Weise hergestellt :
EMI2.1
RI F n-C3H7 146-147¯ C iso-CaH7 142 C n-C4Hg 148-150 C iso-C4H9 128-129 C n-C6H13 82¯C
Die Schutzgruppen wurden dann durch katalytische Hydrierung entfernt, so dass die folgenden Verbindun- gen erhalten wurden :
EMI3.1
RI F n-C3H7 135 C iso-C3H7 nicht kristallisiert n-C4H9 132 C iso-C4H9 182 C n-CGH, 127 C
Biologische Untersuchungen
Die Prüfung der erhaltenen Substanzen auf ihre COMT-Inhibitorwirkung wurde hauptsächlich an MÏusen durchgef hrt.
Die Prüfsubstanzen wurden intra- peritonal in verschiedenen Dosen injiziert. Die COMT Aktivi'tät wurde im Gehirn geprüft, indem zunächst ein MAO-Inhibitor (Nialamid, 100 mg/kg) intraperitonal injiziert wurde. Nach einer halben Stunde wurde dann die Prüfsubstanz und nach einer weiteren halben Stunde Dopa (L-3, 4-Dihydroxy-phenylanalin) injiziert. Letzteres wurde gewöhntich m einer Dosis von 7, 5 mg/kg intraperitonal verabreicht. Nach einer weiteren Stunde wurden die Tiere getötet, und die Gehirne wurden bez glich des Gehaltes an Dopamin (3, 4-Dihydroxy-¯phenylÏthylamin) und des Gehaltes an dessen 3-O-methyliertem Derivat, 3-Methoxy-tyramin, analysiert.
Ein verminderter Gehalt an 3-Methoxy-tyramin bei einem unveranderten od'er erhöhten Gehalt an Dopamin wurde als Kriterium einer COMT-inhibierenden Aktivität betrachtet.
Durch derartige Untersuchungen wurde nachgewie- sen, dass alle vorstehend beschriebenen, gemäss der Erfindung erhaltenen Substanzen eine starke COMT-In- hibitorwirkung aufweisen.
Bei Versuchen mit Nialamid und 1-Dopa wurden beispielsweise folgende Werte f r den Anteil an 3-Meth oxy-tyrami, im Gehirn erhalten : g/kgg/g Kontrolltiere (Mäuse) 0 0, 7-0, 9 3, 4-Dihydroxy-α- 0,5 0, 57 methoxy-phenylacetamid 1 0, 24 3, 4-Dihydroxy-α- 0,5 0, 23 Ïthoxy-phenylacetamid 1 0, 11
2 0, 08 3, 4-Dihydroxy-α- 0,3 0, 28 propyl-phenylacetamid 0,5 0, 11 3, 4-Dihydroxy-α
-n- 0,25 0, 52 butyl-phenylacetamid 0,5 0, 12 3, 4-Dihydroxy-a-isopropyl- 0, 25 0, 60 phenyllacetamid 0, 5 0, 18
Die Substanzen zeigen in vitro eine höhere COMT Inhibitorwirkung als er fr her beschrieben wurde, und hinsichtlich der Dosierung erreichen sie PyrogalloL Der CNS-stimulierende Effekt ist nach der Untersuchung mit Nialamid und 1-Dopa viel höher als mit 3, 4-Dihy- droxy-phenylacetamid.
Ferner besitzen die Substanzen den unerwarteten Effekt, dass bei einmaliger oder wiederholter Verabrei- chung in Mäusen der Anteil an Brenzcatechihaminen und an 5-Hydroxytryptamin (hauptsÏchlich Noradrena- lin und Dopamih) im Gehirn und Herz durch Verhinde- rung der Synthese gesenkt wird.
Dies wird durch die folgenden Werte erlÏutert : Mäusegehim Nach Verabreichung von 3,4-Dihydroxy-α-Ïthoxy
Substanz in @g/g Kontrolltiere oder -α-methoxyphenylacetamid in der Menge von 1 g/kg bestimmt nach 3 Stunden Dopamin 1, 0 0, 6 @ ug/g Noradrenalin 0, 4 0, 25 @g/g 5-Hydroxytryptamin 0, 4 0, 2, ug/g
Dieser Effekt kann zu einer wichtigen Verwendung in der Psychiatrie führen.
In der Modellpsychose in Mäusen, verursacht durch einen MAO-Verhinderer, urnd zwar hier Nial'amid in einer Menge von 0, 5 g/kg intra peritonal, verhindert 1 g/kg der erwähnten Substanzen intraperitonal verabreicht vollkommen die Entwicklung des charakteristischen Zustandes, der der Psychose ähn- 'lich ist, die eine Fange vdn Catechdamin-und 5-Hydroxytryptaminakkumulierung im Gehirn ist.
Mit 15 mg/kg Reserpin und 0, 1 mg/kg Nialamid intraperi- tonal behandelte Mäuse erhielten eine kräftige Zentral- stimulierung, die sehr stark gemässigt wird, wenn 1 g/kg der in der vorstehenden Tabelle erwähnten Substanzen gleichzeitig verabreicht wird.
Zusammensetzungen, die die erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen enthalten und f r die Behand- lung von Säugetieren bestimmt sind, werden zweckmϯig in der Weise hergestellt, dal3 eine oder mehrere der aktiven Substanzen in einem wässrigen physiologischen Trägermittel aufgelöst oder suspendiert werden. Diese Lösung kann blutisotonisch nach an sich bekannten Me thoden gemacht und auf geeigneten pH-Wert eingestellt werden. Auch andere Formen von Arzneimittelverabrei- chungen können vorgesehen werden, wie z. B. Zusammensetzung für orale und kutane Therapie.