CH629818A5

CH629818A5 - Verfahren zur herstellung von 3,5,5-trimethylhexanoyl-ferrocen.

Info

Publication number: CH629818A5
Application number: CH635177A
Authority: CH
Inventors: Rudolf Dr Lattrell; Heinrich Prof Dr Kief; Hermann Dr Baehr
Original assignee: Hoechst Ag
Priority date: 1976-05-26
Filing date: 1977-05-23
Publication date: 1982-05-14
Also published as: GR72094B; SE7706061L; DK228677A; US4118509A; CA1089481A; JPS535144A; FI771641A7; IE44763L; IE44763B1; AU2546577A; HU175611B; FR2352825A1; NZ184185A; PH13503A; AU515495B2; IT1078980B; EG12752A; DE2623486C2; GB1537974A; NL7705582A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von neuem 3,5,5-Trimethylhexanoyl-ferrocen der Formel I

G^-Fe—

CTL

-COCH2CH-CH2C(CH3)3 (I),

welches sich durch seine aussergewöhnliche Wirksamkeit bei der Behandlung von Eisenmangelerscheinungen und Eisenmangelanämien auszeichnet.

Das Verfahren zur Herstellung des 3,5,5-Trimethylhexano-yl-ferrocens ist dadurch gekennzeichnet, dass man Ferrocen mit Isononansäurehalogenid oder Isononansäureanhydrid in einem inerten Lösungsmittel in Gegenwart eines Friedel-Crafts-Katalysators umsetzt.

Verfahren zur Herstellung von acylierten Ferrocen sind bekannt (GB-PSen 869 504, 819 108). Nach ihnen wird Ferrocen mit dem entsprechenden Säurechlorid oder Säureanhydrid unter Friedel-Crafts-Bedingungen, d.h. in Gegenwart von Lewis-Säuren wie Aluminiumtrichlorid, Bortrifluorid, Zinkchlorid, Fluorwasserstoff oder Polyphosphorsäure, in Lösungsmitteln, die unter den Reaktionsbedingungen inert sind, wie z.B. Schwefelkohlenstoff, Äthern, Nitromethan, Äthylenchlorid, zur Reaktion gebracht.

Beim Arbeiten mit Aluminiumchlorid werden dabei bevorzugt Diacylverbindungen erhalten, während Monoacylverbin-dungen in Gegenwart von Fluorwasserstoff oder Polyphosphorsäure entstehen.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird vorzugsweise mit Isononansäurechlorid in Gegenwart von Aluminiumchlorid und Methylenchlorid als Lösungsmittel durchgeführt.

Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens war es überraschend, dass die Monoacylferrocenverbindung bei Verwendung von Aluminiumchlorid unter den angewandten Versuchsbedingungen in guter Ausbeute erhalten werden kann. Aluminiumchlorid hat gegenüber der Verwendung z.B. von Fluorwasserstoff den Vorteil der ungefährlicheren Handhabung und der leichteren Dosierbarkeit.

Nach dem erfindungsgemässen Verfahren wird Ferrocen mit Isononansäurehalogenid oder Isononansäureanhydrid, das vorteilhaft in mindestens äquimolarer Menge oder bis zu einem 10 proz. Überschuss angewandt wird, in einem inerten Lösungsmittel wie Methylendichlorid, Äthylendichlorid, Schwefelkohlenstoff, und vorzugsweise in Gegenwart von Aluminiumtrichlorid, dessen Menge der verwendeten Menge an Isononansäurehalogenid oder -anhydrid (molare Mengen) entspricht, umgesetzt.

Die Reaktion wird im allgemeinen zwischen — 30 und 5 80 °C, vorzugsweise zwischen — 10 und 30 °C ausgeführt.

Bei der bevorzugten Durchführung des Verfahrens kann entweder Ferrocen und Aluminiumchlorid in Methylenchlorid vorgelegt und das Säurechlorid zugetropft werden, oder es kann zur Suspension von Aluminiumchlorid in Methylenchlorid, ein io Gemisch aus Ferrocen und Säurechlorid, gelöst in Methylenchlorid, gegeben werden. Ein besonders reines Produkt in guter Ausbeute entsteht dann, wenn zur Lösung von Ferrocen in Methylenchlorid ein Gemisch aus Säurechlorid und Aluminiumchlorid in Methylenchlorid zugetropft wird, oder wenn zu einer 15 Lösung von Ferrocen und Isononansäurechlorid in Methylenchlorid Aluminiumchlorid portionsweise zugegeben wird.

3,5,5-Trimethylhexanoyl-ferrocen ist in der Behandlung von Eisenmangelerscheinungen und Eisenmangelanämien (Anämien erzeugt durch wiederholte Blutentnahmen) ausser-20 ordentlich wirksam. So werden die Folgen einer Eisenmangeldiät bei männlichen Jungratten, wie retardierte Körpergewichtsentwicklung, starker Abfall des Hämoglobins, Hämatokrits und Serumeisens sowie geringerer Abfall der Erythrocytenzahl durch Gaben dieser Verbindung mit einem Eisengehalt von 2s 1,6 mg/Tier am 1. und 3. Tag und von je 5,2 mg Eisen/Tier am 27. und 29. Versuchstag bis zum Versuchsende am 46. Tag voll ausgeglichen. Dieser Effekt ergibt sich auch an eisenmangeler-nährten Jungmäusen mit einem durchschnittlichen Ausgangsgewicht von 11,8 g. Die durch 6 Blutentnahmen innerhalb von 12 30 Tagen erzeugte Anämie der Ratte kann durch 3 Gaben von 150 mg der Verbindung/kg Körpergewicht innerhalb von 14 Tagen bei gleichzeitiger eisenfreier Diät ausgeglichen werden. Dabei zeigen die Ratten am Versuchsende gegenüber gleichgewichtigen, normal ernährten Kontrollen erhöhte Leberferritin-35 werte und einen höheren Eisengehalt des Leberferritins.

Die Verbindung wird nach peroraler Gabe gut resorbiert. Die Ausscheidung von unveränderter Substanz im Urin liegt bei der Ratte nach einer Einmalgabe von 300 mg/kg unter der Promillegrenze. Die Substanz zeichnet sich weiterhin durch eine 40 sehr geringe Toxizität aus. Die Dosis letalis media liegt bei der Ratte bei 8260 mg/kg und bei der Maus bei 2950 mg/kg (in Miglyol 812 appliziert).

Die Verbindung wird in der Leber metabolisiert, d.h. das 4s Eisen wird aus ihr freigesetzt und in Ferritin und bei wiederholten Gaben in Ferritin und lysosomal in Hämosiderin inkorporiert. Bei Normaltieren führen wiederholte Gaben der Verbindung zu einer Eisenüberladung des Organismus. Die ein- oder zweimalige Gabe induziert eine verstärkte Apoferritinsynthese so der Leberzellen und bewirkt einen höheren Eisengehalt des Leberferritins. Dieser durch biochemische Bestimmung des Ferri-tineiweisses und seines Eisengehaltes nachweisbare Mechanismus wurde an Ratten, Meerschweinchen und Beagle-Hunden quantitativ bestimmt und durch histologische Vergleichsunter-55 suchungen bestätigt. Dabei ist die Vermehrung und der höhere Eisengehalt des Ferritins in einer Berlinerblau-Reaktion als gleichmässige Blautönung des Cytoplasmas der Leberzellen und etwa gebildetes Hämosiderin in Form feiner blauer Körnchen erkennbar.

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In dieser Fähigkeit, das zur Blutbildung verwertbare Eisen der Leber zu erhöhen, ist die Verbindung der Formel I bekannten Ferrocenderivaten eindeutig überlegen. Dies zeigen vergleichende Untersuchungen mit den in den Brit. Patenten No. 65 819 108 und 869 504 beschriebenen Ferrocenderivaten 2 a-d, wobei 2d nach Literaturangaben (Brit. J. Pharmacol. 24,352, 1965) optimal insbesondere bezüglich der Eisenverwertbarkeit ist.

2 a. Hexahydrobenzoyl-ferrocen 2 b. 1,1 '-Di-(3,5,5-Trimethyl-hexanoyl)-ferrocen 2 c. 1,1 '-Di-Hexahydrobenzoyl-ferrocen 2 d. 1,1 '-Di-Neopentylferrocen Die Verbindungen wurden 6 männlichen Ratten und 6 männlichen Mäusen an 2 aufeinanderfolgenden Tagen in Einzeldosen, die einem Eisengehalt von 52,2 mg Fe pro kg Tier entspricht, verabreicht. Die Tiere wurden 24 Stunden nach der 2. Applikation getötet.

Histologisch zeigt die Verbindung der Formel I gegenüber 2 a und 2 b einen wesentlich stärkeren Anstieg des Leberferritins, wobei einzelne Hämosiderinkörnchen beobachtet werden. Die Verbindungen 2 c und 2 d bringen keine histologisch erkennbare Vermehrung des Leberferritins zustande. Diese Befunde werden durch die quantitative Bestimmung des Leberferritin-proteins sowie dessen Eisengehaltes bestätigt (Tabelle). Dazu wird Ferritin aus der Leber durch Hitzedenaturierung, Ammon-sulfatfraktonierung und Gelfiltration isoliert, das Protein durch Aminosäureanalyse und der Eisengehalt durch Atomabsorption bestimmt. Aus den Werten der Tabelle ist ersichtlich, dass das Ferritinprotein und die Eisensättigung des Ferritins nach Applikation der Verbindung I im Vergleich zu den bekannten Verbindungen 2 a - d wesentlich stärker angestiegen ist.

Tabelle, Analyse des Ferritins aus Rattenleber11

Substanz

Ferritin-

Verhältnis

Dosis 21

Eisen

Eiweiss

Eisen/

mg/kg

Hg/g t*g/g

Protein

Gewebe

I

652

761

0,85

2 X 300

2 a

209

479

0,43

2 X 277

2b

148

567

0,26

2 X 436

2c

94

224

0,42

2 X 380

2 d

61

130

0,38

2 X 305

Kontrolle

59

365

0,16

-

1 ) Mittelwerte aus 6 Tieren 2) entspricht 52,5 mg Fe/kg Tier

Die Verbindung der Formel I wird angewandt als aktive Komponente in pharmazeutischen Zubereitungen, wobei Präparate zur oralen Verabreichung bevorzugt werden. Die Präparate können den Wirkstoff an sich oder im Gemisch mit weiteren Stoffen enthalten. Die Höhe der verabreichten Dosis ist selbstverständlich abhängig von der Art der gewünschten Behandlung und von der Verabreichungsweise. Bei oraler Verabreichung werden befriedigende Ergebnisse mit Dosen von 10 -300 mg an aktiver Substanz pro kg Tierkörpergewicht erzielt, beim Menschen variiert die tägliche Dosis zwischen 50 — 1000 mg in aktiver Substanz pro Mensch, wobei Einzeldosen

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von 50 -1000 mg, insbesondere von 50 bis 250 mg,vorzugsweise ein bis dreimal täglich gegeben werden können.

Als Zubereitungsformen für die orale Applikation kommen z.B. in Frage Tabletten, Steckkapseln, alkoholische oder ölige 5 Suspensionen bzw. Lösungen. Geeignete inerte Träger für Tabletten und Dragees sind z.B. Magnesiumscarbonat, Lactose, Stearinsäure, Milchzucker, Maisstärke unter Zusatz anderer Stoffe, wie z.B. Magnesiumstearat. Dabei kann die Zubereitung sowohl als Trocken- oder Feuchtgranulat erfolgen. Als ölige io Trägerstoffe oder Lösungsmittel kommen insbesondere pflanzliche, tierische oder synthetische öle wie Lebertran oder Sonnenblumenöl in Betracht.

Die aktive Verbindung kann auch zu einer Paste, Kaugummi oder Kautabletten, zu einer Trinkampulle oder auch in Komis bination mit Nahrungsmitteln formuliert werden. Die Zubereitungsformen können auch andere pharmakologisch aktive Komponenten wie Vitamine, z.B. Vitamin B12, Vitamin C oder Folsäure, Analgetika wie Aspirin oder Anthelmintika enthalten. Die Präparate können weiterhin als Zusätze Konservierungs-20 und Stabilisierungsmittel Süssstoffe oder Aromastoffe enthalten. Eine geeignete Zubereitungsform für die orale Anwendung sind z.B. Gelatinekapseln, die eine Lösung von 150 mg der Wirksubstanz, gelöst in Mygliol, enthalten.

Die Erfindung wird durch folgende Beispiele erläutert.

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Beispiel 1

Zu einer auf 5° gekühlten Lösung von 37,2 g (0,2 Mol) Ferrocen und 39 g (0,22 Mol) Isononansäurechlorid in 600 ml Methylenchlorid werden portionsweise während 120 min. 29,3 g 30 (0,22 Mol) A1C13 gleichmässig zugegeben.

Es wird VU Stunden bei 10 bis 15° nachgerührt, die violett gefärbte Lösung in 1,51 Eiswasser gegossen, geschüttelt, die organische Phase abgetrennt und nacheinander mit Wasser gesättigt wässriger Natriumbicarbonatlösung und noch zweimal 35 mit Wasser gewaschen. Der ölige Rückstand der organischen Phase wird in 100 ml Methanol gelöst. Nach Zugabe von 100 ml Wasser fällt ein öl aus, das nach Reiben kristallisiert. Der rohe Kristallbrei wird abgesaugt, mit Wasser gewaschen, gekühlt und einmal mit 100 ml, sodann mit 50 ml Methanol von — 60° gewa-40 sehen. Das verbleibende rotgefärbte Produkt schmilzt nach dem Trocknen bei 43—45 °C. Aus dem öligen Rückstand der methanolischen Waschlauge wird noch weiteres 3,5,5-Trimethylhex-anoyl-ferrocen isoliert.

45 Beispiel 2

Zu 37,2 g Ferrocen in 400 ml Methylenchlorid wird während 1 Stunde bei 15° eine Mischung aus 29,3 g A1C13 und 39 g Isononansäurechlorid in 200 ml Methylenchlorid getropft. Nach 4 Stunden Stehen bei 25° wird mit 11 Eiswasser ausgerührt, die so organische Phase abgetrennt und mit Wasser, NaHC03-Lösung und wieder mit Wasser gewaschen. Die Verbindung wird wie in Beispiel 1 isoliert. Das rotgefärbte Produkt hat einen Schmp. von 44-45 °C.

C

Claims

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Ferrocen mit Isononansäurechlorid umsetzt.

2

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von neuem 3,5,5-Trimethyl-hexanoyl-ferrocen der Formel I

CH3 I

COCH2CH-CH2C(CH3)3 (I),

dadurch gekennzeichnet, dass man Ferrocen mit Isononansäu-rehalogenid oder Isononansäureanhydrid in einem inerten Lösungsmittel in Gegenwart eines Friedel-Crafts-Katalysators umsetzt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung in Gegenwart von Aluminiumchlorid durchführt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als inertes Lösungsmittel Methylenchlorid einsetzt.