CH643814A5

CH643814A5 - Hydroxamsaeureverbindungen, verfahren zu deren herstellung sowie diese verbindungen enthaltende medikamente.

Info

Publication number: CH643814A5
Application number: CH839879A
Authority: CH
Inventors: Keiichi Munakata; Satoru Tanaka; Tamotsu Kanazawa; Masaru Satoh; Jun-Ichi Hase; Kyoichi Kobashi
Original assignee: Eisai Co Ltd
Priority date: 1978-09-18
Filing date: 1979-09-17
Publication date: 1984-06-29
Also published as: ES8100249A1; FR2436134B1; SE7907689L; US4256765A; DE2937532A1; FR2436134A1; CA1119616A; PH15481A; NL7906914A; GB2033378B; GB2033378A; ES484210A0; IT1123725B; IT7925802A0; JPS6029701B2; JPS5540628A; BE878836A

Description

Diese Erfindung betrifft neue Hydroxamsäureverbindungen, ein Verfahren zu deren Herstellung sowie Medikamente, die die genannten Hydroxamsäureverbindungen als Wirkstoff enthalten.

Die neuen Hydroxamsäureverbindungen sind diejenigen der Formel (I)

25

N-(a-Cyclohexylacetyl)-glycinohydroxamsäure

30

-CH2CONHCH2CONHOH

r, - c

N-(ß-Cyclohexylpropionyl)-glycinohydroxamsäure

N - CH - C_ H Z

✓

(i) ;

35

"N H

- OH

in ihr steht R! für geradkettiges oder verzweigtes Alkyl oder Cycloalkyl, immer mit 4 bis 11 C-Atomen oder für Cyclo-hexylmethyl oder 2-Cyclohexyläthyl.

Neben den eigentlichen Verbindungen umfasst die Erfindung auch deren pharmakologisch annehmbaren Salze.

Die die neuen Verbindungen enthaltenden Medikamente dienen der Behandlung von Urolithiasis und Pyelonephritis aufgrund von Infektionen durch Urease produzierende Bakterien.

In der Formel (I) kann das 4 bis 11 C-Atome enthaltende Alkyl jedes geradkettiges, verzweigtes oder cyclisches Alkyl sein, beispielsweise Isobutyl, 1-Methylpropyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, 1-Äthylpropyl, Isoamyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Oc-tyl, n-Nonyl, n-Decyl, n-Undecyl, Cyclohexyl, Cyclohexyl-methyl, Cyclohexyläthyl, Adamantyl und ähnliche.

Illustrativ für die erfindungsgemässen Substanzen sind die folgenden Verbindungen:

N-(Pivaloyl)-glycinohydroxamsäure

çh3

CH3-Ç-CONHCH2CONHOH;

ch3

N-(2-Äthyl-n-butyloyl)-glycinohydroxamsäure

-CH2CH2CONHCH2CONHOH

N-(Isocaproyl)-glycinohydroxamsäure ch3

\

CHCH2CH,C0NHCH2C0NH0H;

45 CH3"

N-(n-Dodecanoyl)-glycinohydroxamsäure

CH3(CH2),o-CONHCH2CONHOH;

50

N-(n-Nonanoyl)-glycinohydroxamsäure

CH3(CH2)7CONHCH2CONHOH; ss N-(n-Octanoyl)-glycinohydroxamsäure

CH3(CH2)öCONHCH2CONHOH; N-(n-Heptanoyl)-glycinohydroxamsäure

CH3(CH2)5CONHCH2CONHOH.

60

CH3 * CH2\

ch3 - chr

CH - CONHCH2CONHOH ;

Illustrativ für die pharmakologisch anwendbaren Salze der obigen Verbindungen der Formel (I) sind die folgenden 65 anorganischen Salze: Natrium-, Kalium-, Magnesium-, Kalzium-, Aluminium- oder ähnliche; für organische Salze die Piperidino-, Morpholino-, Dimethylamin-, Diäthylamin und ähnliche Salze.

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4

Die erfindungsgemässen Verbindungen der Formel (I) werden normalerweise gemäss dem folgenden Reaktionsschema synthetisiert:

Rx - CONHCH2COOR2 + NH2OH }

n - ch ~ c.

h n-oh h

(I) .

R! ist darin wie oben definiert, R2 steht für niederes Alkyl. Die gesuchte Verbindung der Formel (I) wird also erhalten mittels einer Umsetzung eines Alkylesters des N-(Acyl)-glycins der obigen Formel mit Hydroxylamin in Anwesenheit einer Alkali-Verbindung.

Die Umsetzung wird normalerweise in einem Lösungsmittel als Reaktionsmedium ausgeführt. Beispiele solcher Lösungsmittel sind niedere Alkohole wie Methanol, Äthanol, Propanol, Isopropanol und ähnliche. Die Lösungsmittel können in reinem Zustand oder auch in wässrigen Mischungen vorliegen. Im Reaktionssytem ist normalerweise auch eine Alkaliverbindung vorhanden. Diese kann beispielsweise Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Natriumkarbonat, Kaliumkarbonat, Natriumhydrogenkarbonat, Kaliumhydrogenkarbonat oder eine ähnliche Verbindung sein.

Die Hydroxamsäureverbindungen der Formel (I) und ihre pharmakologisch annehmbaren Salze sind alles neue Verbindungen, die in der einschlägigen Literatur noch nicht beschrieben worden sind. Sie weisen eine verbesserte Wirkung auf und sind vor allem nützlich als pharmazeutische Wirkstoffe für die Behandlung von Urolithiasis.

Die Urolithiasis ist eine in der Urologie in neuester Zeit als schwerst heilbare Krankheit erkannt worden. Urolithiasis bezeichnet dabei allgemein Krankheiten betreffend Konkremente im Bereich des renalen Beckens, der Calix, sowie der ureteralen und vesicalen Gänge und der Prostata.

Die bei Urolithiasis auftretenden Konkremente werden klassifiziert in Phosphat-, Oxalat-, Harnstoff- und Cystin-Calculin. Die genannten Calculi treten jedoch auch in gemischten Urinarcalculi auf. Der Anteil der auf Phosphatkonkremente zurückgehenden Krankheiten umfasst auch die gemischten Urinarcalculi und wird aus verschiedenen statistischen Angaben auf ungefähr 40 bis 60% der Urolithiasis-Fälle geschätzt. Die Phosphatcalculuskrankheit ist also eine der zwei typischen Konkrementkrankheiten, zusammen mit der entsprechenden Oxalatkonkrement-Erkrankung.

Der Phosphatcalculus wird im allgemeinen gemäss den folgenden Schritten gebildet:

Im Urin enthaltenen Harnstoff wird durch Urease produzierende Bakterien wie z. B. Proteus mirabilis und ähnlicher Mikroorganismen gespalten, wobei sich Ammoniak bildet. Dadurch wird der Urinaltrakt infiziert. Der Harn wird durch das Ammoniak alkalisch gemacht, wodurch sich unlösliche Phosphatkonkremente bilden. Beispiele solcher Feststoffe sind Magnesiumammoniumphosphat und ähnliche. Es wird verwiesen auf H. Takeuchi et al. «Acta Urol. Jap.» 23 (7), Seiten 647 bis 651, 1977.

Die auf die oben erwähnte Infektion zurückzuführende Urolithiasis mit Phosphatkonkrementen wird als bösartige Urolithiasis bezeichnet, im Gegensatz zu andern Kon-krement-Erkrankungen.

Eine typische klinische Behandlung der Phosphat-calculus-Krankheit besteht heute aus zwei Massnahmen: einerseits werden die Konkremente operativ entfernt; anderseits wird versucht, das Urease produzierende Bakterium, wie beispielsweise Proteus mirabilis und ähnliche, durch Verabreichung von Antibiotika für den Urinaltrakt zu entfernen. Geeignete Antibiotika sind zum Beispiel das Ampicillin und ähnliche Verbindungen.

Der chirurgischen Behandlung sind jedoch Grenzen gesetzt: es ist nämlich sehr schwierig, alle Phosphatcalculi vollständig zu entfernen, da sie leicht brechen und in kleinste Teile zerfallen. Daher sind Rückfalle bei der Bildung der genannten Phosphatkonkremente häufig. Die medizinische Therapie mit Antibiotika zeigt die bekannte Erscheinung, dass die Wirkung der angewandten Substanz mit der Zeit rasch abnimmt. Es wird angenommen, dass ein Faktor, der zur genannten Wirkungsabnahme der Antibiotika führt, auf die ungenügende Entfernung von Bakterien zurückzuführen ist, deren Anwesenheit wiederum auf die Phosphatcalculi zurückgeht.

Weiter wird heute davon abgesehen, Antibiotika in hohen Dosen und über längere Zeit zu verabreichen wegen der bekannten Erscheinung der Bildung von resistenten Bakterien, d.h. wegen der Superinfektion und ihren Nebenwirkungen. Die Behandlung von Phosphatkonkrement-Krank-heiten nur durch Antibiotika genügt heute nicht mehr und eine weitere, zusätzliche Methode zur Behandlung der Krankheit wird von Kliniken als äusserst nötig betrachtet.

In jüngster Zeit wurde der obige Mechanismus der Phos-phatkonkrementbildung weiter untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass einige spezielle Hydroxamsäureverbindungen die Zersetzung von Harnstoff im Harn durch Ure-aseaktivitäten spezifisch inhibieren. Es ist allgemein bekannt, dass viele Hydroxamsäureverbindungen eine spezifische und ausgeprägte Ureaseinhibitionsaktivität aufweisen. Es wird verwiesen auf K. Kobashi et al. «Biochim. Biophys. Acta», 65, Seiten 380 bis 383 (1962); «Biochim. Biophys. Acta», 227, S. 429 bis 441 (1971). Viele Hydroxamsäureverbindungen werden jedoch in vivo rasch metabolisiert, so dass der Anteil der Hydroxamsäureverbindungen in unveränderter Form am Infektionsherd sehr gering ist. Im allgemeinen wird der Anteil auf 1 Prozent geschätzt; es wird verwiesen auf H. Takeuchi et al., «Acta Urol. Jap.» 23, 113-118 (1977); K. Kobashi et al.; «Yakugaku Zasshi», 93, 1564-1572 (1973). Die genannten Hydroxamsäureverbindungen werden daher klinisch nicht eingesetzt.

Griffith et al. wiesen die präventive Wirkung von Aceto-hydroxamsäure auf die Alkalisierung von Rattenharn während der Behandlung von Phosphatcalculus-Krankheiten nach. Verwiesen wird auf Muscher, D.M., Griffith, D.M., et al. «Clinical Research» 21, (3), 607 (1973). Die gleichen Autoren verwiesen auch auf ihre klinischen Studien betreffend Behandlung von Urolithiasis mittels Acetohydroxamsäure, wobei sie nachwiesen, dass die Säure die Menge gebildeten Ammoniaks im Harnstoff verringerte und so die Alkalisierung des Harnes verhinderte. Verwiesen wird auf Griffith, D.M. et al., «The Journal of Urology», 119, S. 9-15 (1978).

Es ist ebenfalls bekannt, dass Pyelonephritis auf Infektionen von Urease produzierenden Bakterien, wie beispielsweise Proteus mirabilis und ähnliche zurückzuführen ist. Die Erkrankung kann sehr schwerwiegend verlaufen, wegen der Toxizität des bei der Zersetzung des Harns entstehenden Ammoniaks. Verwiesen wird auf Maclaren, D.M., J.

Pathol., «Bacteriol» 96, S. 45 (1967); ibid, 97, S. 43 (1969); Muscher, D.M., et al., «The Journal of Infectious Disease» 131, (2), S. 177 (1975); Maclaren D.M. erwähnte ebenfalls die Behandlung von experimenteller Pyelonephritis in Mäusen durch Verabreichung von Acetohydroxamsäure. Ver-

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wiesen wird auf Maclaren D.M. «Investigative Urology», 12, (2), S. 146,(1974).

Andersen beschrieb die Wirkung von 2-(para-Chlorbenz-amid)-acetohydroxamsäure («Benurestat) in Untersuchungen betreffend Phosphatkonkrementkrankheiten in Ratten. Verwiesen wird auf Andersen, J. A. «Investigative Urology», 12(5), S. 381 (1975).

In weitergehenden, toxikologischen Studien wurde aber nachgewiesen, dass die erwähnten zwei Hydroxamsäureverbindungen zu ernsthaften, klinischen Schwierigkeiten führen können. Sie sollten daher nicht für die Behandlung von Urolithiasis eingesetzt werden. Es wurde nämlich nachgewiesen, dass die beiden genannten Hydroxamsäureverbindungen mutagene Aktivitäten in mikrobiellen Untersuchungen zeigten. Die Resultate weisen mindestens auf die Möglichkeit hin, dass die Verbindungen genetische Toxizität oder sogar Carbinogenizität zeigen können. Es ist daher bei einer klinisch längeren Verabreichung der genannten Substanzen und bei der Berücksichtigung der Tatsache, dass hauptsächlich junge Leute im Alter von 30 bis 40 Jahren von der Krankheit befallen werden, auf die obigen wichtigen Erkenntnisse Rücksicht zu nehmen.

In hiesigen Untersuchungen ist früher festgestellt worden, dass die 2-(para-Methoxybenzamid)-acetohydroxam-säure, 2-(meta-Methoxybenzamid)-acetohydroxamsäure, die 2-(2-Furoylamino)-acetohydroxamsäure und die 2-(meta-acetylaminobenzamid)-acetohydroxamsäure, sowie ähnliche Verbindungen, ebenfalls hohe Aktivitäten in bezug auf Inhibierung der Urease zeigen. Diese Verbindungen wären entsprechend ebenfalls vorteilhafte Wirkstoffe zur Behandlung von Urolithiasus. Es wird verwiesen auf die drei japanischen Patentanmeldungen Nr. 100 435/77, Nr. 151 139/77 und Nr. 151 158/77 sowie auf die U.S. Patentschrift Nr. 4 083 996. Aber auch betreffend dieser Verbindungen wurden hier weitergehende, toxikologische Studien unternommen und dabei festgestellt, dass die aufgeführten Hydroxamsäureverbindungen ebenfalls mutagene Aktivitäten zeigen. Von ihrer Verwendung wurde deshalb aus Gründen der Sicherheit abgesehen.

Nun wurde weiterhin nach entsprechenden Verbindungen geforscht, die sowohl Aktivitäten in bezug auf Ureasein-hibition, verbesserte renale Ableitung und keine Mutagenizi-tät zeigen sollen. Schliesslich wurden die Hydroxamsäureverbindungen der Formel (I)

n - ch - c h

Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist es, eine Methode anzugeben, mittels der die genannten neuen Hydroxamsäureverbindungen hergestellt werden sollen.

Ein weiterer Zweck dieser Erfindung ist es, eine neue 5 Wirksubstanz für die Behandlung von Urolithiasis und Pyelonephritis bereitzustellen.

Die Auswirkungen dieser Erfindung werden nun anhand der folgenden pharmakologischen Experimente illustriert. Die im folgenden beschriebenen Untersuchungen umfas-io sen die erfindungsgemässen Testsubstanzen gemäss der folgenden Tabelle.

Tabelle 1 U ntersuchungsverbindungen i5 Verbindung A: N-(Pivaloyl)-glycinohydroxaminsäure

çh3

CH3-C-CONHCH2CONHOH <hi3

20 Verbindung B: N-(2-Äthyl-n-butyloyl)-glycinohydroxamin-säure

CH3CH2\

CH3CV

•ch - conhch2conhoh

35

n-oh h gefunden.

Darin steht R! für ein Alkyl mit 4 bis 11 C-Atomen.

Ebenfalls anzuwenden sind die pharmakologisch annehmbaren Salze der genannten Verbindungen der Formel (I). 55 Diese Verbindungen zeigen all die erwünschten Kriterien.

Die Hydroxamsäureverbindungen der Formel (I) gemäss dieser Erfindung stellen eine wirksame Substanz für die Behandlung von Urolithiasis dar, wobei sie extrem sicher sind.

Sie zeigen starke Ureaseinhibitionswirkung, verhindern wir- 60 kungsvoll die Bildung von Calculi und bewirken eine hohe renale Reinigung. Da die Verbindungen keinerlei mutagene Aktivitäten zeigen, können sie auf lange Zeit hin verabreicht werden.

Das Ziel dieser Erfindung ist es daher, neue Hydroxam- 65

säureverbindungen zu schaffen, die nützliche pharmazeuti- Verbindung A sehe Verbindungen für die Behandlung von Urolithiasis un- Verbindung B ter hoher Sicherheit darstellen. Verbindung C

Verbindung C: N-(DL-2-methyl-n-butyloyl)-glycinohydrox-aminsäure

1

CH3CH2CH-CONHCH2CONHOH.

ch3

I. Methoden zur Bestimmung der Ureaseinhibitions-Aktivität und Urinexcretion, bezogen auf Untersuchungssubstanzen in Ratten

1. Bestimmung der Ureaseinhibitions-Aktivität von Testverbindungen.

Zuerst wurde Urease aus Schwertbohnen extrahiert und 40 gereinigt. Darauf wurde gemäss der Methode von Kobashi et al., - Biochim. Biophys. Acta 227, S. 429-441 (1971) - die molare Konzentration der verschiedenen Testverbindungen festgestellt, welche eine 50%ige Inhibierung der Ureaseak-tivität (I50) zur Folge hatten.

45

2. Bestimmung der Urinexcretion bei Ratten

Je 100 mg/kg Lebendgewicht der verschiedenen Testsubstanzen wurden oral männlichen Ratten von ungefähr 300 g verabreicht. Die anschliessend während 24 Stunden ausge-50 schiedene Urinmenge wurde gesammelt. Darin wurden anschliessend die Gehalte an Testsubstanzen bestimmt, und zwar nach der Methode von Kobashi et al; Yakugaku Zasshi 93 (12), S. 1564-1572 (1973); und J. Biochem., 83,

S. 287-293 (1973).

3. Resultate

Die Ureaseinhibierungsaktivität ist in Tabelle 2 zusammengestellt.

Tabelle 2

Untersuchungsgruppe

(Gruppe mit 7 Ratten)

Ureaseinhibierungsaktivität Iso (M)

Excrétion im Urin (%) (Mittel+M. F.)

4,38 x 10_ 6 0,79 xlO-6 1,29 x 10~6

14,6+1,82 5,37 + 0,852 9,25 + 2,16

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6

Die Angaben in Tabelle 2 zeigen, dass alle Testverbindungen hohe Ureaseinhibierungsaktivitäten aufweisen. Weiterhin liegt die Excrétion der genannten Verbindungen im Urin bei 5 bis 15%, was verglichen mit bekannten Hydrox-aminsäuren erstaunlich hoch ist.

II. Inhibitionseffekte der Testverbindungen auf die Alkalisierung von Urin und auf die Bildung von Konkrementen.

1. Methode

Zu 18 ml menschlichen Urins wurden jeweils soviel an ■Testverbindungen gegeben, dass einmal eine 10~3 molare und zum zweiten eine 2 x 10-4 molare Endkonzentration an Testsubstanzen in der Urinlösung erreicht wurden.

Zu entsprechenden Mengen menschlichen Urins wurden anstelle der Lösungen mit den Testsubstanzen reines, destilliertes Wasser gegeben. Diese bildeten die Vergleichslösungen. Die Lösungen wurden anschliessend mit aktivem Proteus mirabilis (OM-1) inokuliert. Die so erhaltene Zellsuspension enthielt 2,75 x 105 Zellen/ml.

Die Suspension wurde nun 8 Stunden lang auf 37 °C gehalten. Vor der Inokulation und nach Ablauf der 8 Stunden wurde jeweils der pH-Wert der Lösung bestimmt.

Die Inhibitionsaktivität betreffend die Bildung von Konkrementen wurde mit Vergleich der verschiedenen Konkrementgewichte berechnet.

2. Resultate

Die Tabelle 3 zeigt die Resultate betreffend Bestimmung der Inhibitionseffekte der Testverbindungen auf die Alkalisierung des Urins.

Tabelle 3

Untersuchungs

Konzentra pH-Wert (Mittel + M.F.)

gruppen tion der Test

(3 Ratten pro verbindung

Gruppe)

Vor

8 Stunden nach

Inokulation

Keine Zugabe

0

6,31+0,007

8,69 + 0,007

Verbindung A

10~3M

6,37 + 0,003

7,33 + 0,09

2 x 10_4M

6,34 + 0,007

8,41+0,007

Verbindung B

10_3M

6,36 + 0,007

6,14+0,01

2x 10_4M

6,32 + 0,000

7,24+0,04

Die Tabelle 4 zeigt die Resultate der Bestimmung der Inhibitionswirkung von Testverbindungen auf die Kon-krementbildung im Urin.

Tabelle 4

Verschiedene Konzentration der Inhibitionswirkung

Untersuchungs- Testverbindung auf Konkrement-gruppen bildung (%) *

(3 Ratten pro (Mittel+M. F.)

Gruppe) 8 Stunden nach

Inokulation

Verbindung A 10"3M 82,0 + 8,2

2x 10-4M 50,0 + 5,2

Verbindung B 10_3M 95,7±0,0

2x 10_4M 93,7+1,6

Gewicht der Kon- Gewicht der Konkremente ohne Test- kremente mit Test-

* Inh.bitions- verbindung ~ Verbindung

Wirkung (%) = - x 100

Gewicht der Konkremente ohne Testverbindung

Wie aus den Daten der Tabellen 3 und 4 folgt, zeigen sowohl die Verbindung A wie auch die Verbindung B eine Inhibierung der Alkalisierung des Urins wie auch einen verringernden Einfluss bei der Bildung von Konkrementen im s Urin, beides aufgrund der Anwesenheit von Proteus mirabilis (OM-1) in menschlichem Urin.

III. Akute Toxizität (LD50)

1. Methode io Die Testverbindungen wurden oral männlichen SD-Ratten von ungefähr 270 g und weiblichen SD-Ratten von ungefähr 170 g Lebendgewicht verabreicht.

2. Resultate i5 Die Resultate der Bestimmung der LDS0 sind in Tabelle 5 zusammengestellt.

Tabelle 5

Untersuchungsgruppen LD50 mg/kg Lebendgewicht

20 (eine Gruppe 8 Ratten;

Gruppen mit männlichen und weiblichen Ratten)

Verbindung A >9000

Verbindung B > 9000

Verbindung C >9000

Wie aus den Daten der Tabelle 5 folgt, ist die akute Toxizität der Verbindungen A, B und C sehr tief; dies bedeutet, dass die Verbindungen eine hohe Sicherheit betreffend ihrem 30 therapeutischen Einsatz zeigen.

IV. Akute Toxizität (Bemerkungen aufgrund von Untersuchungen im Urin)

1. Methode

35 Weiblichen SD-Ratten von ungefähr 200 g Lebendgewicht wurden 1000 mg/kg Lebendgewicht Testverbindungen oral verabreicht. Urinproben wurden in der Zeit von 0 bis 6 Stunden nach der Verabreichung und in der Zeit von 6 bis 24 Stunden nach der Verabreichung genommen. Die Urin-40 proben wurden untersucht.

i) Der Urin wurde auf Anwesenheit von Proteinen, Glucose, Ketonkörpern und Blut mittels Labstix-Testpapieren der Firma Miles Sankyo Company in Japan untersucht.

45 ii) Der Urin wurde auf Anwesenheit von Bilirubin mittels Ictostix-Testpapieren der gleichen Gesellschaft untersucht.

iii) Der Urin wurde auf Anwesenheit von Urobilinogen mittels Urobilistix-Testpapieren der gleichen Gesell-50 schaft untersucht.

2. Resultate

Die Untersuchungsresultate sind in der Tabelle 6 zusammengestellt.

55 Wie aus den Angaben der Tabelle 6 folgt, wurden keine abnormalen Feststellungen in den entnommenen Urinproben gemacht. Die Verbindungen A und B zeigen also keine Nierentoxizität. Auch in dieser Hinsicht weisen also die erfindungsgemässen Verbindungen grosse Sicherheit auf.

60

V. Mutationsuntersuchung

1. Methode

Die Untersuchung auf mutagene Aktivität der Verbindungen wurde gemäss dem Ames-Test (Ames B.N. et al.: 65 Proc. National Acad. Sei. USA, 72, S. 979 bis 983 (1975)) ausgeführt. Diese Methode wird heute praktisch weltweit angewendet zur Feststellung von mutagenen Aktivitäten von chemischen Verbindungen.

7

Tabelle 6

643 814

Zeit nach Ver- Test- Anzahl abreichung der Verbindung Ratten Testverbindung (Std.)

Protein Glucose Ketonkörper Blut Bilirubin Urobilinogen

— Ì + +++ + -1— + ++ — -f- + 4- — + ++ — + ++ — i + 4-

0 bis 6

6 bis 24

keine Verbindung A Verbindung B keine Verbindung A Verbindung B

5

5 5

5

1 4

5

5 5

5

Eingesetzt wurde die Kultur Salmonella typhimurium TA-98 und TA-100 als Testbakterien. Die mutagene Aktivität der erfmdungsgemässen Verbindungen wurde einmal ohne Zusatz von S-9 und einmal mit Zusatz von S-9 ausgeführt. S-9 steht hier für die Rattenleberfraktion, die mit PCB induziert ist. Die untersuchten Konzentrationen der Testverbindungen reichten bis zu 40 000 ng/ml. Als Lösungsmittel wurde Dimethylsulfoxid (DMSO) eingesetzt.

Die Resultate der verschiedenen Untersuchungen werden als positiv bezeichnet, wenn die Anzahl der aufgetretenen

Mutationen doppelt so hoch ist wie die entsprechende Kon-20 troll-Untersuchung und wenn eine positive Corrélation zwischen der Dosierung der untersuchten Verbindung und der mutagenen Aktivität festgestellt wird.

25 2. Resultate

Die Resultate der Untersuchungen sind in Tabelle 7 zusammengestellt.

Tabelle 7

Untersuchte Verbindung

Salmonella typhimurium

TA-98 TA-100

keine Zugabe Zugabe von S-9 keine Zugabe von S-9 von S-9

Zugabe von S-9

Verbindung A Verbindung B Verbindung c ch3(ch2)6conhch2conhoh ch3(ch2)7conhch2conhoh ch3(ch2)8conhch2conhoh ch3(ch2)10conhch2conhoh ch3\

/chch2conhch2conhoh ch3

ç) -ch2cqnhch2conhoh

Q-^H2CH2CQNHCH2C0NH0H Œ30—O~*C0NHCH2C0NHDH

(ß)—conhch2conhoh ^-cœhch2cœhcb

œ3O

nhcoch,

conhch2conhoh c1 conhch2conhoh*

ceuconhoh**

+ + + + + +

+

+ +

+ + + + + +

In Tabelle 7 steht (+) für positiv und ( —) für negativ im Test auf mutagene Aktivitäten. * Benurestat ** Acetohydroxamsäure

+ + + + + +

643 814

Aus den Daten der Tabelle 7 folgt, dass die erfindungsge-mässen Verbindungen keinerlei mutagene Aktivitäten zeigen. In allen andern untersuchten Verbindungen, d.h. in denjenigen gemäss dem Stand der Technik, wurde jedoch eindeutig mutagene Aktivität nachgewiesen. Eine Verabreichung der Verbindungen mit mutagenen Aktivitäten ist also zumindest für langzeitige Therapien unsicher.

Zusammenfassend kann also gesagt werden, dass die er-findungsgemässen Verbindungen gemäss den oben dargestellten pharmakologischen Experimenten starke Ureasein-hibitionswirkung zeigen, im ausgeschiedenen Urin in relativ hohen Gehalten von 5 bis 15% vorliegen und daher im Urinaltrakt hohe Aktivitäten aufweisen müssten, wodurch die Bildung von Konkrementen stark verhindert wird. Weiter ist gezeigt worden, dass die genannten Verbindungen keine mutagenen Aktivitäten aufweisen und deshalb auch über längere Zeit mit grösster Sicherheit verabreicht werden können. Dies im Gegensatz zu bekannten Hydroxamsäureverbindungen wie die Acetohydroxamsäure, das Benurostat (2-p-Chlor-Benzamidacetohydroxamsäure) und der andern, in Tabelle 7 aufgeführten Verbindungen mit mutagenen Aktivitäten. Da Urolithiasis eine nicht heilbare Krankheit ist, ist die Verabreichung der entsprechenden Therapeutika über eine lange Zeitperiode notwendig. Da zudem die Patienten mit der genannten Krankheit sehr oft relativ jung, d.h. zwischen 30 und 40 Jahre sind, sind alle obengenannten Überlegungen noch wichtiger.

Die erfindungsgemässen Verbindungen können einzeln oder in Gemischen angewendet werden. Ebenso können sie in Kombination mit Antibiotika für den Urinaltrakt eingesetzt werden. Beispiele solcher Antibiotika sind Ampicillin, Sulfamethoxazol, Sulphinemezol, Sulfamethopyradin, Nitrofurantoin und ähnliche.

Wie weiter oben schon ausgeführt worden ist, stellt die Pyelonephritis eine Krankheit dar, die auf die Infektion von Urease produzierenden Bakterien, wie beispielsweise Proteus mirabilis zurückzuführen ist. Diese Krankheit kann zu sehr schwierigen Zuständen führen, da das im Urin produzierte Ammoniak toxisch ist. Die erfindungsgemässen Verbindungen sind also auch therapeutisch wirksam zur Behandlung dieser Krankheit. Auch hier gilt, dass die Verbindungen einzeln oder in Kombinationen eingesetzt werden können.

Die Verabreichung der Verbindungen kann oral oder parenteral geschehen. Das letztere wird ausgeführt in intramuskulären Injektionen, in subcutanen Injektionen, in intravenösen Injektionen, mittels Suppositorien und ähnlichen. Wenn auch die verabreichte Dosierung der Verbindungen gemäss den Symptomen der Krankheit variieren können, liegen dieselben doch im allgemeinen zwischen 20 und 3000 mg, vorteilhafterweise zwischen 500 und 1500 mg pro Tag und erwachsenem Patienten.

Die Formulierungen, die die erfindungsgemässen Verbindungen enthalten können, sind die üblichen Typen von Formationen wie Tabletten, Granulaten, Pulver, Kapseln, Injektionslösungen, Suppositorien und ähnliche. Sie werden mittels konventioneller Methoden zur Herstellung von solchen Formulierungen erhalten.

Zur Herstellung von festen Formulierungen können im aktiven Wirkstoff Exzipientien und, falls nötig, Binder, Dis-integratoren, Schmiermittel, Farbstoffe, Geschmacks- und Geruchs-Stoffe zugesetzt werden. Diese Mischungen können in Tabletten, in beschichteten Tabletten, zu Granulaten, zu Pulver, zu Kapseln usw. weiter verarbeitet werden.

Beispielhafte Exzipientien sind Lactose, Kornstärke, Saccharose, Glucose, Sorbit, kristalline Cellulose und ähnliche Substanzen.

Als Binder können angegeben werden: Polyvinylalkohol, Polyvinyläther, Äthylcellulose, Methylcellulose, Gummi

Arabicum, Traganthgummi, Gelatine, Shellac, Hydroxypro-pylcellulose, Hydroxypropylstärke, Polyvinylpyrrolidon, Saccharose, Sorbit und ähnliche.

Desintegratoren umfassen Stärke, Agar-Agar, Gelatinpulver, kristalline Cellulose, Kalziumkarbonat, Natriumhydrogenkarbonat, Kalziumsuccinat, Dextrin, Pectin und ähnliche Verbindungen.

Schmiermittel können sein: Magnesiumstearat, Talk, Polyäthylenglycol, Kieselsäure, gehärtete vegetale Öle und ähnliche.

Alle annehmbaren Färbstoffe können in die Formulierungen eingearbeitet werden, die die erfindungsgemässen Verbindungen enthalten.

Als Geruchs- und Geschmacks-Agentien können eingesetzt werden Kakaopulver, Menthol, Aromatenpulver, Pfef-ferminzöl, Borneol, Cinnamonpulver und ähnliche.

Flüssige Formulierungen, die die erfindungsgemässen Verbindungen als Wirkstoff enthalten, können zusätzlich Geschmacks- und Geruchskorrektionsstoffe, Puffersubstanzen, Stabilisatoren und ähnliche enthalten. Die flüssigen Formulierungen können als Sirup oder in sonstigen Formen vorliegen.

Bei der Herstellung von Injektionslösungen werden neben der aktiven Verbindung pH-Regulatoren, Puffersubstanzen, Suspensionshilfsmittel, Lösungshilfsmittel, Stabilisatoren, Isotonisatoren, Antiseptika und ähnliche Stoffe zugemischt. Die erhaltene Lösung wird in Ampullen abgefüllt. Diese Injektionslösung wird anschliessend je nach Bedarf subcutan, intramuskulär oder intravenös injiziert.

Illustrative Suspensionsagentien, die verwendet werden können, sind unter anderem Methylcellulose, Polysorbat 80, Hydroxyäthylcellulose, Gummi Arabicum, Traganthpulver, Natriumcarboxymethylcellulose, Polyoxyäthylensorbitan-monolaurat und ähnliche Verbindungen.

Als Lösungshilfsmittel können genannt werden: Rizinusöl, Polysorbat 80, Nikotinsäureamid, Polyoxyäthylen-sorbitanmonolaurat, Rizinusöl, Fettsäureäthylester und ähnliche Verbindungen.

Als Stabilisatoren können eingesetzt werden Natriumsul-phit, Methanatriumsulphit, Äther und ähnliche Verbindungen.

Als Antiseptika können eingesetzt werden Methyl-para-oxybenzoat, Äthyl-para-oxybenzoat, Sorbose, Phenol, Cre-sol, Chlorcresol und ähnliche Verbindungen.

Die Erfindung wird nun im Detail durch die folgenden Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Herstellung von N-(pivaloyl)-glycinohydroxamsäure

196,8 g 85,5%iges Kaliumhydroxid (3 M) wurden unter Kühlung in 600 ml Methanol gelöst. Daneben wurden 111,2 g Hydroxylaminhydrochlorid (1,6 M) unter Erwärmung in 600 ml Methanol gelöst. Dann wurden beide Lösungen miteinander vermischt, wobei gerührt und abgekühlt wurde. Nach Entfernung des ausgefallenen Kaliumchlorids erhielt man so eine alkalische Methanollösung von Hy-droxylamin. Zu dieser Lösung wurden nun 224,6 g N-(pivaloyl)-glycinäthylester (1,2 M) gegeben. Die Reaktionslösung wurde nun unter Rühren 3 Stunden bei Raumtemperatur belassen und anschliessend, ohne Rühren, weitere 12 Stunden stehengelassen. Dann wurde die Reaktionslösung auf 60 °C erwärmt und unter reduzierten Druck gebracht. Dadurch wurde das Lösungsmittel abdestilliert. Der Rückstand wurde in 800 ml Wasser aufgenommen und mit Essigsäure auf pH 5,0 eingestellt. Während des Ansäuerns wurde gerührt und die Lösung wurde gekühlt. Beim Neutralisieren fiel ein kristalliner Feststoff aus, der nun abfiltriert wurde. Nach Rekristallisation desselben aus einer Lösung von

8

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

9

643 814

Äthanol und Wasser (3:1) wurde die Titelverbindung erhalten. Sie wies einen Schmelzpunkt von (Zersetzung)

170-171 °C auf. Erhalten wurden 174 g des Produktes, was einer Ausbeute von 83,3% entspricht.

Die Elementaranalyse für das Produkt ergibt:

Berechnet für C7HI403N2:

Berechnet: (%) C 48,26 H 8,10 N 16,08 Gefunden: (%) C 48,27 H 8,37 N 16,17

Beispiel 2

Herstellung von N-(2-Äthyl-n-butyloyl)-glycino-hydroxamsäure 147,6 g 85,5%iges Kaliumhydroxid (2,25 M) wurden ün-ter Kühlen in 600 ml Methanol gelöst. Daneben wurden 83,4 g Hydroxylaminhydrochlorid (1,2 M) unter Erwärmen in 600 ml Methanol gelöst. Die beiden Lösungen wurden nun unter Rühren und Abkühlen miteinander vermischt. Nach Entfernung des ausgefallenen Kaliumchlorids erhielt man so eine alkalische Methanollösung von Hydroxylamin. Zu dieser Lösung wurden nun 181,2 g N-(2-Äthyl-n-butyloyl)-glycinäthylester (0,9 M) gegeben. Die Reaktionslösung wurde 2 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt und dann 12 Stunden stehengelassen. Dann wurde die Lösung auf 60 °C erwärmt und unter reduzierten Druck gebracht. Das Lösungsmittel destillierte so ab. Der Rückstand s wurde in 800 ml Wasser aufgenommen und mit Essigsäure angesäuert, bis die Lösung einen pH von 5,0 zeigte. Während der Neutralisation wurde gekühlt und gerührt. Der dabei ausgefallene kristalline Feststoff wurde abfiltriert und aus einer Lösung von Äthanol-Wasser (3:1) rekristallisiert, io Erhalten wurde die Titelverbindung; sie wies einen Schmelzpunkt (Zersetzung) auf von 181 bis 183 UC. Erhalten wurden 129 g Produkt, was einer Ausbeute von 76,3% entspricht.

Elementaranalyse 15 Berechnet für C8H1603N2:

Berechnet: (%) C 51,05 H 8,57 N 14,88 Gefunden: (%) C 50,97 H 8,77 N 15,02

Beispiele 3 bis 15 20 Die folgende Tabelle 8 zeigt die Verbindungen, welche analog den Verfahren der Beispiele 1 und 2 erhalten wurden.

Tabelle 8

Beispiel Rt

Schmelzpunkt Molekular- Elementaranalyse in % (°C) formel (Obere Zeile: berechnete Werte

Untere Zeile: gefundene Werte) C

Lösungsmittel für Rekristallisation

H

N

10,36

10,28

M ethanol/W asser

10,34

10,41

9,90

11,47

Äthanol/Wasser

9,90

11,32

9,63

12,17

Methanol

9,63

12,13

9,32

12,95

Methanol

9,56

12,89

8,97

13,85

Wasser

8,94

13,81

8,57

14,88

Methanol/Wasser

8,59

14,82

8,10

16,08

Äthanol

7,86

16,09

8,10

16,08

Äthanol/Wasser

8,18

16,03

8,57

14,88

Methanol/Äthanol

8,83

14,95

7,99

11,10

Methanol

8,18

10,99

8,83

12,27

Methanol

8,60

12,26

8,47

13,08

Methanol

8,28

13,03

8,06

13,99

Äthanol

7,97

13,89

3 ch3(ch2)10-

132-133*

c14h28o3n;

4 ch3(ch2)8-

130-131*

ci2h24.03N:

5 ch3(ch2)7-

128-129

c„h22o3n:

6 ch3(ch2)6-

132-133*

c10h2003n;

7 ch3(ch2)5-

132-133

c9h18o3n2

8 ch3(ch2)4-

130-131

c8h16o3n2

9 DL-CH3CH2-<pH-

153-154*

c7h14o3n2

10

CH3\

CH,

ch

:chch2-

146-148

ch3

11 jchch2-ch;

ch3

12

13

14

15

€î>-

o o o

,- 129-130

154-155

CH2CH2~ 149-150*

CH„-

155-156* 159-160*

c7h1403h2

61,73 61,84 58,99 58,68 57,36 57,21 55,53. 55,55 53,44 53,41 51,05 51,41 48,26 48,26

48,26 48,25

c8h1603n2 51,05 51,02

C13H20O3N2 61,88 61,86

C„H20O3N2 57,87 57,92

CI0H]8O3N2 56,05 56,42

C9H1603N2 53,98 53,71

' Zersetzung

643 814

Im folgenden werden zwei Präparationsbeispiele gegeben.

Präparationsbeispiel 1

Tabletten

N-(Pivaloyl)-glycinohydroxamsäure 100 g

Kornstärke 10 g

Lactose 20 g

Kalziumcarboxymethylcellulose 10 g

Mikrokristalline Cellulose 45 g

Polyvinylpyrrolidon 5 g

Talk 10 g

10

Die obigen Komponenten wurden gemischt und nach konventionellen Methoden zu Tabletten von je 200 mg verarbeitet.

s Präparationsbeispiel 2

Kapseln

N-(2-Äthyl-n-butyloyl)-glycino-

hydroxamsäure 100 g

Lactose 100 g

10

Die obige Formulierung wurde zu Kapseln mit je 200 mg Inhalt verarbeitet; gefüllt wurden handelsüblich erhältliche, harte Kapseln.

Claims

643 814

PATENTANSPRÜCHE I. Hydroxamsäureverbindungen der Formel (I)

^0

. O

R1 " C

n - ck - c, h ^

(I)

n-oh h in der Rj für geradkettiges oder verzweigtes Alkyl oder Cycloalkyl, beide mit 4 bis 11 C-Atomen oder für Cyclo-hexylmethyl oder 2-Cyclohexyläthyl steht, sowie pharmakologisch annehmbare Salze der genannten Verbindungen.
2. Hydroxamsäureverbindung gemäss Patentanspruch 1 der Formel (II)

CH,

CH3-C-CONHCH2CONHOH I

CH,

(ii),

sowie pharmakologisch annehmbare Salze der Verbindung.
3 643 814

N-(DL-2-Methyl-n-butyloyl)-glycinohydroxamsäure

CH3CH2CH-CONHCH2CONHOH

ch3

3. Hydroxamsäureverbindung gemäss Patentanspruch 1 der Formel (III)

CH3 * CH2\

ch3 - cHr

(iii)

ch - c0nhch2c0nh0h
4. Hydroxamsäureverbindung gemäss Patentanspruch 1 der Formel (IV)

CH3-CH2-CH-CONHCH2CONHOH (IV),

ch3

sowie pharmakologisch annehmbare Salze der Verbindung.
5

N-(n-Decanoyl)-glycinohydroxamsäure

CH3(CH2)8CONHCH2CONHOH;

io N-(n-caproyl)-glycinohydroxamsäure

CH3(CH2)4CONHCH2CONHOH; N-(Isovaleryl)-glycinohydroxamsäure

5. Hydroxamsäureverbindung gemäss Patentanspruch 1 der Formel (V)

CH3(CH2)10-CONHCH2CONHOH (V),

sowie pharmakologisch annehmbare Salze der Verbindung.
6. Hydroxamsäureverbindung gemäss Patentanspruch 1 der Formel (VI)

CH3(CH2)8-CONHCH2CONHOH (VI),

sowie pharmakologisch annehmbare Salze der Verbindung.
7. Hydroxamsäureverbindung gemäss Patentanspruch 1 der Formel (VII)

CH3(CH2)7-CONHCH2CONHOH (VII),

sowie pharmakologisch annehmbare Salze der Verbindung.
8. Hydroxamsäureverbindung gemäss Patentanspruch 1 der Formel (VIII)

CH3(CH2)6-CONHCH2CONHOH (VIII),

sowie pharmakologisch annehmbare Salze der Verbindung.
9. Hydroxamsäureverbindung gemäss Patentanspruch 1 der Formel (IX)

ch3\

CHCH2-CONHCH2CONHOH (IX),

sowie pharmakologisch annehmbare Salze der Verbindung.
10. Hydroxamsäureverbindung gemäss Patentanspruch der Formel (X)

ch2 - conhch2conhoh (x)

"O

sowie pharmakologisch annehmbare Salze der Verbindung. 10
11. Hydroxamsäureverbindung gemäss Patentanspruch 1 der Formel (XI)

■o ch2ch2 - conhch2conhoh (xi)

sowie pharmakologisch annehmbare Salze der Verbindung.
12. Verfahren zur Herstellung von Hydroxamsäurever-20 bindungen der Formel (I)

0

Ri "

S

\ ^ (I> -

n - ch.-c h 2 \ ■

n-oh h

3o in der Rx für geradkettiges oder verzweigtes Alkyl oder für Cycloalkyl, beide mit 4 bis 11 C-Atomen oder für Cyclo-hexylmethyl oder 2-Cyclohexyläthyl steht, sowie von deren pharmakologisch annehmbaren Salzen, gekennzeichnet durch die Umsetzung eines Alkylesters des N-Acylglycins 35 der Formel

R!-CONHCH2COOR2,

in der R! wie oben definiert ist, und in der R2 für niederes 4o Alkyl steht mit Hydroxylamin und gegebenenfalls weiterer Umsetzung zu den pharmakologisch annehmbaren Salzen der genannten Verbindungen.
13. Medikament zur Behandlung von Urolithiasis, enthaltend als Wirkstoff Hydroxamsäureverbindungen der For-45 mei (I)

r, - c

S

0

50

n - ch0 - c h 2 \

(I) ,

n h

- oh

CH

in der Rt wie im Patentanspruch 1 definiert ist, oder phar-55 makologisch annehmbare Salze der genannten Verbindung.
14. Medikament gemäss Patentanspruch 13, in dem als Wirkstoff die Verbindung der Formel (II) gemäss Patentanspruch 2 enthalten ist.
15 CH3\

JCHCH2CONHCH2CONHOH;

ch3

N-(Cyclohexalcarbonyl)-glycinohydroxamsäure

15. Medikament gemäss Patentanspruch 13, in dem als 6o Wirkstoff die Verbindung der Formel (IX) gemäss Patentanspruch 9 enthalten ist.
16. Medikament gemäss Patentanspruch 13, in dem als Wirkstoff die Verbindung der Formel (VIII) gemäss Patentanspruch 8 enthalten ist.

65
17. Medikament zur Behandlung von Pyelonephritis aufgrund von Infektion durch Urease produzierende Bakterien, enthaltend als Wirkstoff HydroxamVerbindungen der Formel (I)

E1 -c

0

o

(I)/

\ '

N - CH - C^ H ^ N-OH

H

in der Rj wie im Patentanspruch 1 definiert ist, oder pharmakologisch annehmbare Salze der genannten Verbindungen.
18. Medikament gemäss Patentanspruch 17, in dem als Wirkstoff die Verbindung der Formel (II) gemäss Patentanspruch 2 enthalten ist.
19. Medikament gemäss Patentanspruch 17, in dem als Wirkstoff die Verbindung der Formel (III) gemäss Patentanspruch 3 enthalten ist.

20. Medikament gemäss Patentanspruch 17, in dem als Wirkstoff die Verbindung der Formel (VIII) gemäss Patentanspruch 8 enthalten ist.
20

-CONHCH2CONHOH