Verfahren zur Herstellung von 2-Azidocyclohexanonoxim
Die Erfindung steht in Verbindung mit der Regelung des Blutdruckes bei Menschen und Säugetieren und soll ein neues blutdrucksenkendes Mittel zur Verfügung stellen.
Die weite Verbreitung und die Hartnäckigkeit des erhöhten Blutdruckes und die ernsten körperlichen Störungen, die mit demselben verbunden sind, führten zur intensiven Suche nach chemotherapeutischen Mitteln, die während langer Zeiträume sicher verabreicht werden können, um den Blutdruck, insbesondere den diastolischen Blutdruck, zu, senken, ohne unerwünschte toxische Symptome oder schädliche Nebenwirkungen hervorzurufen. Es ist sehr erwünscht, dass ein blutdrucksenkendes Mittel nicht nur geringe Toxizität und keine Nebenwirkungen aufweist, sondern auch eine lange Wirkungsdauer und glatte und beständige Wirkung hat, so dass die gewünschte Herabsetzung des Blutdruckes durch Verabreichung einer im wesentlichen konstanten Dosis des Arzneimittels erzielt werden kann, wobei das Arzneimittel während möglichst langer Zeiträume wirksam bleibt.
Die Suche nach einem blutdrucksenkenden Mittel mit derartigen Eigenschaften war noch nicht vollständig erfolgreich.
Es wurde nun gefunden, dass die bisher unbekannte Verbindung 2-Azidocyclohexanonoxim ein beständiges blutdrucksenkendes Mittel mit sehr geringer Toxizität ist, welches glatte und langdauernde, hohe Wirkung zeigt. Dies ist überraschend, weil verschiedene Azide bereits auf ihre blutdrucksenkende Wirkung geprüft worden sind. Beispielsweise ist die Verwendung von Natriumazid wohlbekannt, aber diese Verbindung ist ziemlich toxisch. Auch verschiedene organische Azide wurden bereits früher von anderen Forschern untersucht, von denen berichtet wurde, dass sich diese Azide als unwirksam oder zu kurz wirksam oder nicht stark genug wirksam erwiesen haben, als dass sie als wirksame blutdrucksenkende Mittel verwendet werden könnten.
Daher konnte man nicht annehmen, dass das Gebiet der organs schen Azide vielversprechend im Hinblick auf das Auffinden eines besseren blutdrucksenkenden Mittels sein könnte.
Die neue Verbindung ist besonders in der Hinsicht bemerkenswert, dass mässige Erhöhungen einer nichttoxischen, aber wirksamen Dosis der Verbindung zu einer proportionalen Zunahme des Grades und der Dauer der blutdrucksenkenden Wirkung führt, ohne dass eine Zunahme der toxischen Symptome zu beobachten wäre.
Der geringe Toxizitätsgrad der neuen Verbindung wurde folgendermassen festgestellt:
Es wurden männliche Charles River-Albinoratten verwendet, die 200 bis 400 g wogen. Die Ratten wurden in Gruppen von je 5 Ratten aufgeteilt, denen die Testverbindung oral in logarithmisch zunehmenden Mengen derart verabreicht wurde, dass man sich der in 50 % der Fälle letalen Dosis anäherte.
Die Verbindung wurde in einer wässrigen Dispersion von l/o Methylcellulose ( Methocel ) suspendiert und in einem konstanten Volumen von 2 cm5 pro 100 g Körpergewicht bei allen verschiedenen Dosierungen verabreicht.
Man liess alle Ratten vor der Verabreichung der Verbindung 16 Stunden fasten.
Alle Tiere wurden unmittelbar nach der Verabreichung periodisch und nach einer Gesamtzeit von 14 Tagen täglich auf Anzeichen von pharmakotoxischen Erscheinungen und auf Todesfälle untersucht.
Alle Ratten, die während der Beobachtungszeit starben, wurden durch, Nekropsie untersucht.
Bei der Nekropsie konnten keine Schäden festgestellt werden, die einer durch die Verabreichung der neuen Verbindung hervorgerufenen Wirkung zugeschrieben werden konnten.
Schädigungen, die nicht mit der Verbindung zu sammenhingen, waren Kongestion, scharf begrenzte Blutungen ( pinpoint hemorrhages ) und Pneumonie bei vier der elf untersuchten Ratten.
Die Werte der akuten oralen LDJo sind in Tabelle I enthalten.
Tabelle I Akute orale LD;o-Werte für 2-Azidocyclohexanonoxim bei Albinoratten
Dosis (mg/kg) 215 316 464 681 1000 1470 2150
Anzahl der gestorbenen Tiere/ 0/5 0/5 0/5 - 1/5 5/5 5/5
Anzahl der behandelten Tiere LDÏo (mg/kg) 1120 statistisches Zahlenpaar 963 bis 1310 mg/kg ( Confidence Limits )
Um die blutdrucksenkende Wirkung der neuen Verbindung zu prüfen, wurde der arterielle Blutdruck bei Bastardhunden beider Geschlechter mit normalem ! Blut- druck, die mit 35 mg/kg Pentobarbital behandelt worden waren, an der linken oder rechten,
mit einer Kanüle versehenen Oberschenkeischlagader gemessen und über eine mit Heparin versetzte Salzbrücke auf einen Statham P-23 Db-Druckwandler mit geringer Volumverdrängung oder einen photoelektrischen Bourdon-Druckwand ler übertragen, der seinerseits mit einem elektronischen Registriergerät verbunden war. Die kontralaterale Oberschenkelvene wurde isoliert und zwecks Injektion der Testverbindung und von Kontrollsubstanzen mit einer Kanüle versehen.
Im Nackengebiet des Halses wurde ein Einschnitt in der Mittellinie vorgenommen, und die Luftröhre wurde isoliert und mit einer Kanüle versehen, um einen freien Luftdurchgang zu schaffen. Beide Halsschlagadern wurden für spätere Okklusionen freigelegt. Der rechte N. vagus wurde geteilt, und der periphere Stumpf wurde zur späteren Stimulation durch rohrförmige Platinelektroden geführt.
Nach der Teilung des N. vagus liess man eine halbe Stunde verstreichen, um das Tier sich von dem chirurgischen Eingriff erholen zu lassen und den Blutdruck zu stabilisieren. Vor der intravenösen Verabreichung von 2-Azidocyclohexanonoxim wurden mindestens zwei Kontrollreaktionen mittels der folgenden Verfahrensweisen hervorgerufen:
1. Acetylcholinchlorid, 2 Mikrogramm/kg, intravenös verabreicht,
2. Histaminphosphat, 4 bis 5 Mikrogramm/kg, intravenös verabreicht,
3. GEpinephrinbitartrat, 2 Mikrogramm/kg, intravenös verabreicht,
4. Angiotensin II (Hypertensin), 1 Mikrogramm/kg, intravenös verabreicht,
5. Stimulation des peripheren N. vagus, 5 bis 15 Sekunden,
6. Bilaterale Halsschlagaderokklusion, 15 bis 30 Sekunden.
Die Kontrollreihe wurde mindestens zweimal vor der Injektion der Testverbindung verabreicht. Die Kontrollreihe wurde nach der Verabreichung der Verbindung periodisch verabreicht, solange eine Wirkung auf den Blutdruck erhalten blieb.
Die neue Verbindung ist löslich in Polyäthylenglycol ( Carbowax 300 ) und wurde durch Verdünnung in diesem Lösungsmittel bis zu einer Konzentration von 25 wo (Gewicht/Volumen) für die intravenöse Verabreichung zubereitet. Eine auf diese Weise gelöste Menge der neuen Verbindung wurde so weit weiter verdünnt, dass jede verabreichte Dosis bei jeder einzelnen Verabreichung ein 2 cms nicht übersteigendes Volumen hatte. Vergleichbare Volumen des Lösungsmittels ohne die Verbindung wurden für Kontrollzwecke bei jedem Versuch periodisch verabreicht. Die neue Verbindung wurde einzeln in Dosen von 1 bis 20 mg/kg an mindestens zwei Hunde verabreicht.
Durch eine Dosis von 1 mg/kg wurde der mittlere arterielle Blutdruck während 120 Minuten um 14 % herabgesetzt. Durch Erhöhung der Dosis nahm der Grad und die Dauer der Wirkung proportional zur Dosis zu.
Bei allen drei Dosierungen wurde Bradykardie (10 bis 20 S) hervorgerufen. Die Atmungsgeschwindigkeit und das Atmungsmuster wurden nicht verändert.
Die Acetylcholin- und Histamindepressorreaktion und die Pressorreaktion auf die bilaterale Halsschlagaderokklusion wurden bei Dosierungen von 1 und 10 mg pro kg (beim gleichen Hund) während etwa 1 Stunde gehemmt oder blockiert. Jedoch waren bei einem anderen Tier diese Reaktionen bei 5 mg pro kg nur schwach gehemmt. Die Epinephrin- und Angiotensinpressorreaktion wurden beim ersten Tier gehemmt, beim zweiten aber nicht.
Tabelle II
Depressorwirkung und Wirkungsdauer von 2-Azido cyclohexanonoxim auf den durchschnittlichen arteriel len Blutdruck von anästhetisierten Bastardhunden mit normalem Blutdruck
Durchschnittlicher arterieller
Hund Dosis Blutdruck (mm Hg) Dauer
Nr. (mg/kg) Prozentuale (Min.)
Kontrolle Anderung Änderung
234 1 147 -14 10 120
236 5 153 -24 17 > 300
234 10 152 -74 49 240
Weitere Versuchsergebnisse sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben.
Tabelle III
Blutdrucksenkende Wirkung
Durchschnittlicher arterieller
Hund Dosis Blutdruck (mm Hg) Dauer
Nr. (mg/kg) Kontrolle Abnahme Prozentuale (Min.)
Abnahme
247 0,25 120 -12 10 30
245 0,25 123 -33 27 71 Mittel- -22 18 50 wert
Durchschnittlicher arterieller
Hund Dosis Blutdruck (mm Hg) Dauer
Nr.
(mg/kg) Prozentuale (Min.)
Kontrolle Abnahme Abnahme
250 0,5 145 -18 13 32
251 0,5 133 -8 6 114
Mittel- - -13 10 73 wert
245 1,0 128 -50 39 38
234 1,0 157 -24 15 119
247 1,0 103 -11 10 110
Mittel wert - -28 21 89
250 2,0 155 -38 25 168
251 2,0 135 -28 21 > 300
Mittel wert - -33 23 > 234
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird die Herstellung der neuen Verbindung beispielsweise kurz beschrieben:
Eine konzentrierte wässrige Lösung von 6,9 g Hydroxylamin-hydrochlorid und 5,3 g wasserfreiem Natriumcarbonat wurde hergestellt. Diese wurde mit 13 g 2-Azidocyclohexanon und genügend Athanol, um eine klare Lösung herzustellen, versetzt. Nach Rühren während 24 Stunden bei Raumtemperatur wurde das Gemisch in überschüssiges Wasser gegossen. Das gebildete Öl wurde mit Dichlormethan extrahiert.
Nach Trocknen über Natriumsulfat wurde das Lösungsmittel gestrippt und der Rückstand in einer Kurzwegdestillationsvorrichtung bei 600 C und 0,05 mm Quecksilbersäule destilliert, wobei man annähernd 10 g eines klaren Öles erhielt.
Analyse: Berechnet: C 46,74 H 6,54 N 36,34
Gefunden: C 46,81 H 6,63 N 36,64
Das erfindungsgemäss hergestellte 2-Azidocyclohexanonoxim kann intravenös, oral oder als Inhaliermittel oder Spray verabreicht werden. Für die orale Verabreichung kann die Verbindung mit einem festen pharmazeutischen Träger in Form einer Tablette, einer Pille, eines Pulvers, einer Kapsel oder einer anderen Dosierungseinheit, die für die orale Verabreichung geeignet ist, vereinigt werden. Geeignete feste Träger sind Lactose, Maisstärke, mikrokristalline Cellulose, Talkum, Stearinsäure, Magnesiumstearat, Gummis und dergleichen. Überzogene Tabletten oder Pillen sind besonders geeignet, da der Überzug verhindert, dass das flüssige Azid aus dem pharmazeutischen Träger heraus verdampft. Kapseln sind aus dem gleichen Grunde ebenfalls besonders geeignet.
Typische pharmazeutische Kapselmaterialien, wie beispielsweise Gelatine, können verwendet werden.
2-Azidocyclohexanonoxim kann auch in flüssiger Form verabreicht werden. Für die orale Verwendung sind flüssige Emulsionen oder Suspensionen, die etwa 5 bis etwa 50 % Azid in Wasser enthalten, geeignet. Als Stabilisatoren können übliche Emulgatoren und Suspendiermittel zugesetzt werden. Diese Präparate können auch eine kleine Menge Athanol, welches das Azid teilweise löst, enthalten. Flüssige Fette sind als Träger ungeeignet, da die Azide in diesen Fetten sehr löslich sind und daher offensichtlich dazu neigen, im Chylus gelöst zu bleiben.
Für die intravenöse Injektion oder die orale Anwendung kann das Azid unverdünnt oder gelöst in Athanol, Polyalkylenoxyden oder gewissen anderen pharmakologisch inerten Trägern, in welchen das Azid löslich ist, verwendet werden. Für die intravenöse Injektion kann es auch in einer inerten wässrigen isotonischen Lösung emulgiert werden. Azidkonzentrationen von etwa 15 bis 75 S sind geeignet. Das Azid kann auch durch Inhalation oder Sprühen in die Nase verabreicht werden, wird aber wegen der Schwierigkeit, die Dosis zu steuern, normalerweise nicht auf diese Weise angewandt. Jedoch sind Inhaliermittel und Sprays in akuten Situationen, wenn eine sofortige Herabsetzung des Blutdruckes erforderlich ist, geeignet.