NO123461B - - Google Patents

Description

Analogifremgangsmåte ved fremstilling av terapeutisk

aktive l-substituert-2-aryl-4(5)-nitroimidazoler.

Foreliggende oppfinnelse angår analogifremgangsmåter ved fremstilling av nye, terapeutisk aktive 1-substituert-2-aryl-4(5)-nitroimidazoler, som er virksomme som parasitticider og antiproto-zoider.

Histomoniasis er en fjærkresykdom som skyldes den protozoane parasitt Histomonas meleagridis. Denne sykdom, kjent som "turkey blackhead" eller enterohepatit is, er et alvorlig økonomisk problem i kalkunoppdrettingsindustrien. Infeksjonen sprer seg hyppig hurtig i kalkunflokkene, og en høy dødelighet på grunn av sykdommen er vanlig. Forbindelser som nu er kommersielt tilgjengelige for å behandle "turkey blackhead" hjelper noe, men ingen har resistente arter av den infiserende organisme og fører til uønskede bivirkninger når de fordøyes av fuglene i mengder som er tilstrekkelig til

å motvirke sykdommen.

Den protozoane sykdom trichomoniasis som skyldes Trichomonas vaginalis, infiserer hovedsakelig den menneskelige vagina og er den ethiologiske grunn til en meget brysom og fremherskende form for vaginal infeksjon kjent som T. vaginalis vaginitis. Legemidler som hittil har vært tilgjengelige for å behandle denne lidelse, har like-som dem som har vært anvendt ved behandling av enterohepatitis, visse begrensninger og ulemper.

Et mål ved foreliggende oppfinnelse er å skaffe en fremgangsmåte for fremstilling av en ny gruppe kjemiske forbindelser som har en høy grad av antiprotozoal aktivitet.

Det har vist seg at visse av de ifølge oppfinnelsen fremstilte 1-substituert-2-aryl-4(5)-nitroimidazoler er meget effektive parasitticider. I sin alminnelighet er de 1-substituert-2-aryl-5-nitroimidazoler mere virksomme parasitticider enn de tilsvarende 1- substituert-2-aryl-4-nitroimidazoler, men begge typer nitroimida-zoler er særlig effektive mot de parasitter som bevirker histomoniasis og trichomoniasis. Et viktig trekk ved forbindelsene som fremstilles ifølge oppfinnelsen, er at substituenten som er bundet til 2- stillingen på imidazolgruppen av de aktive forbindelser, er en arylgruppe, som er en eventuelt substituert fenyl- eller nafthyl-gruppe. Arylsubstituenten kan være usubstituert eller substituert i en eller flere av r ingst Ulingene . Ortho-, meta- og para-subst itu-sjon og kombinasjoner av disse kommer inn under foreliggende oppfinnelse. Når i det følgende uttrykket aryl anvendes som betegnelse for en substituent i 2-stillingen i imidazolgruppen, er dette ut-trykk ment å innbefatte substituerte arylradikaler, d.v.s. slike som til arylkjernen har bundet andre grupper enn hydrogen.

De nye 1-substituert-2-aryl-4(5)-nitroimidazoler som fremstilles ved foreliggende fremgangsmåte, har den generelle formel:

hvor Y er hydroxy eller laverealkoxy, og R er halogen.

Ved en utførelsesform av foreliggende fremgangsmåte fremstilles 1-substituert-2-aryl-4-nitroimidazoler av formel I ved at en forbindelse av den generelle formel:

hvor R er som ovenfor angitt , behandles med et laverealkoxyethylsulfat eller et laverealkoxyethylarylsulfonat ved en pH over 8, og' når Y er hydroxy, hydrolyseres det dannede mellomprodukt.

En foretrukken forbindelse, l-(2•-hydroxyethyl)-2-(4'-fluor-f enyl)-4-nit roimidazol, fremstilles ved ovenstående fremgangsmåte ved at 2-(4'-fluorfenyl)-4(5)-nitroimidazol behandles med di-(ethoxy-ethyl)-sulfat eller (3-ethoxyethyltosylat ved en pH over 8, og at den dannede l-(2 *-ethoxyethyl)-2-(4'-fluorfenyl)-4-nitroimidazol hydrolyseres .

Ved en annen utførelsesform av foreliggende fremgangsmåte fremstilles 1-substituert-2-acyl-5-nitroimidazoler av formel i ved at en forbindelse av formel II behandles med et laverealkoxyethylsulfat eller et laverealkoxyethylarylsulfonat ved en pH under 8, og når Y er hydroxy, hydrolyseres det dannede mellomprodukt.

En foretrukken forbindelse, l-(2'-hydroxyethyl)-2-(4'-fluor-fenyl)-5-nitroimidazol, fremstilles ved ovenstående fremgangsmåte ved at 2-(4'-fluorfenyl)-4(5)-nitroimidazol behandles med di-(ethoxy-ethyl)-sulfat eller (3 -ethoxyethyltosylat ved en pH under 8, og at den dannede l-(2'-ethoxyethyl)-2-(4'-fluorfenyl)-5-nitroimidazol hydrolyseres.

Ved en annen utførelsesform for oppfinnelsen fremstilles 1-substituert-2-acyl-5-nitroimidazoler av formel I ved at en forbindelse av formel II behandles med et laverealkoxydiazoethan i praktisk talt nøytralt medium, og når Y er hydroxy, hydrolyseres det dannede mellomprodukt.

1-laverealkoxyethyl- eller l-hydroxyethyl-2-aryl-5-nitroimidazolene kan fremstilles ifølge oppfinnelsen ved å omsette en 2-aryl-4-nitroimidazol med et arylsulfonat, som et laverealkoxyethyl-toluensulfonat eller lignende, ved moderat temperatur, fortrinnsvis

150°C til 200°C. Laverealkoxyethylsulfater er også nyttige rea-genser i denne henseende. Standardekstraksjonsmetoder kan så anvendes for å isolere l-laverealkoxyethyl-2-aryl-5-nitroimidazolen. Hydrolyse av l-laverealkoxyethyl-2-aryl-5-nitroimidazolene ved behandling med, f.eks. en sterk mineralsyre, som svovelsyre, overfører forbindelsen til den tilsvarende l-hydroxyethyl-5-nitroimidazol.

De 1-substituert-2-aryl-4-nitroimidazoler fåes når reaksjonsmediet er alkalisk. Som eksempel på arylsulfonater, som er nyttige i ovenstående reaksjon, kan nevnes methoxyethyltoluensulfonat, ethoxy-ethyltoluensulfonat, propoxyethyltoluensulfonat og lignende, mens der blant de lavere alkoxyethylsulfater som er nyttige som rea-genser i den ovenfor beskrevne fremgangsmåte, kan nevnes di-(ethoxy-ethyl)-sulfat, di-(methoxyethyl)-sulfat og lignende. Laverealkoxy-diazoethaner, som methoxydiazoethan, ethoxydiazoethan og lignende, er også nyttige ved fremstilling av 1-laverealkoxyethyl- og 1-hydroxyethyl-2-aryl-5-nitroimidazolene ved de ovenfor beskrevne f remgangsmåter.

2-arylimidazolene som anvendes som utgangsmaterialer ved foreliggende fremgangsmåte, kan fremstilles ved kjente syntetiske frem-gangsmåter. En fremgangsmåte for å fremstille disse forbindelser innbefatter omsetning av et passende substituert aromatisk nitril, som benzonitril, med en laverealkanol og en sterk mineralsyre. Denne reaksjon utføres fortrinnsvis ved 0 - 10°C i inntil ca. 14 dager, avhengig av de anvendte reaktanter. Det dannede produkt, et laverealkylarylimidat-hydroklorid, behandles så med et amino-acetaldehydacetal i et passende oppløsningsmiddel, fortrinnsvis en laverealkanol, som methanol, ved temperaturer fra ca. O oC til værelsetemperatur. Disse temperaturer avpasses efter de spesielle reaktanter som anvendes.

Behandling av det dannede amidin med syre, som en konsentrert mineralsyre, og derpå med en base, som et laverealkali- eller et laverejordalkalimetallhydroxyd, gir den ønskede 2-arylimidazol.

De 1-substituert-2-aryl-5-nitroimidazoler og 1-substituert-2-aryl-4-nitroimidazoler fremstilt ifølge oppfinnelsen, er effektive ved bekjempelse av enterohepatitis i kalkuner. Til dette formål kan de gies til kalkunene blandet som en bestanddel av kalkunenes ernæring, f.eks. for eller drikkevann. God bekjempelse av sykdommen oppnåes når imidazolforbindelsene fremstilt ifølge forbindelsen, inkorporeres i kalkunforet i mengder på fra ca. 0,003% til ca. 0,1 vekt%, og fortrinnsvis fra 0,006% til 0,5 vekt% av foret. Den optimale konsentrasjon vil for en stor del avhenge av alderen av fuglene, styrken av infeksjonen og den spesielle forbindelse som anvendes. Ved disse doser oppnåes en god bekjempelse av sykdommen med ingen eller minimale bivirkninger eller vekstnedsettelse av kalkunene.

Når fjærkreforet eller fjærkrerasjonen anvendes som bærer for de aktive forbindelser fremstilt ved foreliggende forbindelse, er det ønskelig at legemidlet blandes jevnt med foret. Dette kan oppnåes ved først å fremstille en forblanding eller fortilsetnings-preparat hvor den aktive bestanddel er tilstede i konsentrasjoner på fra ca. 1% til ca. 50 vekt%, og hvor bæreren eller fortynnings-midlet er en ugiftig, oralt inntagbar bærer. Det foretrekkes at bæreren er et næringsmiddel, f.eks. maismask, maisavfall fra stivel-sesfremstilling, maiskolbemel, spiselige grønnsakmaterialer, kon-denserte, oppløselige stoffer fra fisk, bryggerigjær, kjernemelk av myse, lusern, citrusmel, sirupsfaststoffer, soyabønnemøllefor, anti-biotiske myceler, ristet, avskallet soyamel, knuste soyabønner, hvetekli, kliblandet hvetemel, soyabønnemel, drank eller maismel. Preparatene eller forblandingene blir så intimt og jevnt blandet med resten av fjærkreforet pa konvensjonell mate som ved maling.

Når de aktive forbindelser administreres via fjærkreets drikkevann, hvilket foretrekkes når fuglene er alvorlig angrepet (fuglene vil vanligvis fortsette å drikke efter at de har sluttet å spise fast føde), anvendes noe høyere doser enn ved administrering med fast for. Mengdene av aktivt middel som er nyttige, er de hvori fra ca. 0,01% til ca. 0,1 vekt% i forhold til vannet anvendes. Noen av nitroimidazolene fremstilt ved foreliggende fremgangsmåte, er ikke særlig vannoppløselige, og når slike forbindelser tilsettes til drikkevann, er det ønskelig at suspenderings- eller emulgerings-midler også anvendes for å gjøre forbindelsen mere virksom i denne form. En vannoppløselig form av legemidlet kan anvendes på lignende måte.

Som tidligere nevnt har de 1-substituert-2-aryl-5-nitroimida-zoler og 1-substituert-2-aryl-4-nitroimidazoler, som er beskrevet her, også en betraktelig grad av ant i-trichomonal aktivitet. Når de anvendes ved behandling av trichomoniasis, kan de administreres oralt i enhetsdoseformer, f.eks. som tabletter eller kapsler. Slike enhetsdoseformer inneholdende fra ca. 100 til ca. 500 mg aktiv ant i-trichomonal bestanddel er helt tilfredsstillende og fremstilles ved kjente metoder fra farmasien. Disse enhetsdoseformer vil således inneholde de vanlige fortynningsmidler, bindemidler, smøremidler og ekstendere som vanligvis anvendes ved fremstilling av slike former.

Alternativt kan legemidlene suspenderes eller oppløses i flytende bærere bestemt for oral administrasjon. Sluttpreparatet kan være i form av en oppløsning, emulsjon, suspensjon, sirup eller lignende og kan være avpasset for den endelige anvendelse ved kjente metoder ved konvensjonelle bindemidler, fortynningsmidler, fukte-midler og andre tilsetninger.

De 1-substituert-2-aryl-5(4)-nitroimidazoler fremstilt ifølge oppfinnelsen, er også nyttige som lokale trichomonacider. Når forbindelsene anvendes på denne måte, fordeles en eller flere av de aktive midler jevnt i en passende kjemoterapeutisk bærer som er kjemisk forenlig med den spesielt valgte forbindelse, ikke-inhiber-ende med hensyn på virkningen av det aktive middel på Trichomonas vaginalis og i det vesentlige uskadelig på legemsvev under anvend-elsesbetingelsene. Mediet er fortrinnsvis en halvflytende eller halvfast type, og sluttpreparatet kan være i form av et suppositor-ium, om ønskes.

Olje- og vann-typene av emulsjoner eller kremer såvel som vandige geleer, såsom de som fremstilles ved hjelp av en rekke kommersielt anvendte geleringsmidler innbefattende acacia, tragacanth, bentonit, alginsyre og lignende, er egnede bærere. Bæreren kan også være en viskøs, vandig gel inneholdende et eller flere cellulosederivater, såsom methylcellulose, hydroxyethylcellulose og natriumcarboxymethylcellulose. Geleringsmidler såsom pectin, gummi, tragacanth, natriumalginat og andre vegetabilske geleringsmidler, er også nyttige bærere i denne henseende.

Den forbindelse som foretrekkes for anvendelse mot T. vaginalis vaginitis, er angitt nedenfor. Den angitte aktivitet er den som oppvises in vivo i mus infisert med den protozoale infeksjon. Aktivitet er uttrykt i mg/kg bestemt ved metoden beskrevet i Cuckler, Kupferbert og Millman, "Chemotherapeutic and Tolerance Studies on Amino-nitro Thiazoles", Antibiotics & Chemotherapy, 10, 540-55O, 1955.

Eksempel 1

l-( 2'- hydroxyethyl)- 2-( 4'- fluorfenyl)- 5- nitroimidazol

4,00 g (19,3 mmol) 2-(4'-fluorfenyl)-4-nitroimidazol og 4,7 ml (3-ethoxyethyltosylat ble oppvarmet sammen i et 170 - 175°C oljebad i en time under leilighetsvis omrøring inntil blandingen ble homogen. Blandingen ble avkjølt til nær værelsetemperatur og oppløst ved omrøring med en blanding av ca. 50 ml kloroform og 50 ml 4 N ammoniumhydroxyd. Kloroformfasen ble ekstrahert to ganger med 2 N

ammoniumhydroxyd og tørret over natriumsulfat. Inndampning til tørrhet i vakuum ga en sort sirup som ble filtrert gjennom 30 g basisk aiuminiumoxyd i 1,2-diklormethan:ether. Et meget blekt, gult bånd som kommer igjennom kolonnen relativt hurtig, ble oppsamlet og inndampet i vakuum, hvorved man fikk en gul olje som krystalliserte ved podning. Råproduktet ble omkrystallisert fra ether-hexan, hvorved man fikk blekt brune krystaller av l-(2•-ethoxyethyl)-2-(4'-fluorfenyl)-5-nit roimidazol. 57 mg (0,20 mmol) av ovenstående produkt ble oppvarmet ved 100°C i 0,3 ml konsentrert svovelsyre i en halv time. Blandingen ble fortynnet med 1,5 ml vann'og oppvarmet i ytterligere en time. Oppløsningen ble behandlet med trekull, fortynnet med 1 ml vann og behandlet dråpevis med 0,7 ml 11,7 N natriumhydroxyd under avkjøl-ing i is. Det krystallinske bunnfall som ble dannet, ble frafiltrert, vasket med vann og lufttørret. Dette materiale ble omkrystallisert fra benzen og derpå under trekullbehandling fra methanol-vann, hvorved man fikk 1-(2 *-hydroxyethyl)-2-(4 *-fluorfenyl)-5-nitroimidazol med smeltepunkt 165 - l67°C.

Tosylatesteren ble fremstilt ved tilsetning av 36,0 g

(0,40 mol) p-ethoxyethanol til en oppløsning av 76,2 g (0,40 mol) tosylklorid i 150 ml pyridin. Blandingen ble avkjølt med mellomrom i et isbad for å holde temperaturen under 30°C. Efter ca. 2 timer ved værelsetemperatur ble blandingen helt i et overskudd av fortynnet 1 N saltsyre, og produktet ble ekstrahert med ether. Efter

tørring over natriumsulfat ble etheren fjernet i vakuum og efterlot produktet som ble anvendt uten videre rensning.

Når di-(ethoxyethyl)-sulfat eller methoxydiazoethan anvendes

istedenfor ethoxyethyltosylatet i ovenstående fremgangsmåte, fåes igjen 1-(2'-hydroxyethyl)-2-(4'-fluorfenyl)-5-nit roimidazol.

Når ovenstående fremgangsmåte utføres og 5 ml 4 N natrium-

hydroxyd tilsettes til nitroimidazoltosylat-reaksjonsblandingen før opphetning, fåes l-(2 *-hydroxyethyl)-2-(4'-fluorfenyl)-4-nit roimida-

zol .

Når ovenstående fremgangsmåte utføres under anvendelse av 2-(4'-klorfenyl)-4-nitroimidazol, fåes l-(2'-hydroxyethyl)-2-(4'-klorfenyl)-5-nit roimidazol.

Claims (3)

1. Analogifremgangsmåte ved fremstilling av terapeutisk aktive 1-substituert-2-aryl-4(5)-nitroimidazoler av den generelle formel: hvor Y er hydroxy eller laverealkoxy, og R er halogen, karakterisert ved at en forbindelse av den generelle formel: hvor R er som ovenfor angitt , a) behandles med et laverealkoxyethylsulfat eller et lavere-alkoxyethylarylsulf onat ved en pH over 8, og når Y er hydroxy, hydrolyseres det dannede mellomprodukt, eller b) behandles med et laverealkoxyethylsulfat eller et lavere- alkoxyethylarylsulf onat ved en pH under 8, og når Y er hydroxy, hydrolyseres det dannede mellomprodukt, eller c) behandlas med et laverealkoxydiazoethan i praktisk talt nøytralt medium, og når Y er hydroxy, hydrolyseres det dannede mellomprodukt.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1 a) ved fremstilling av l-(2'-hydroxyethyl)-2-(4'-fluorf enyl)-4-nitroimidazol, karakterisert ved at 2-(4 *-fluorfenyl)-4(5)-nit roimidazol behandles med di-(ethoxyethyl)-sulfat eller (3-ethoxyethyltosylat.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 b) ved fremstilling av l-(2'-hydroxyethyl)-2-(4'-fluorfenyl)-5-nit roimidazol, karakterisert ved at 2-(4'-fluorfenyl)-4(5)-nitroimidazol behandles med di-(ethoxyethyl) -sulfat eller |3-ethoxyethyltosylat.